Архив : 28 Январь 2017 год

В предлагаемой книге рассматриваются особенности конструкции современных высококачественных ламповых усилителей низкой частоты.

В первой главе дан краткий обзор истории изобретения и развития электровакуумных приборов. В разделах второй главы приводится информация о принципах действия и особенностях функционирования электронных ламп, основные определения и термины, конструктивные особенности, отечественная и европейская системы обозначений. Рассмотрению основных схемотехнических решений, применяемых при создании любительской и промышленной низкочастотной усилительной аппаратуры, посвящена третья глава. В четвертой главе рассматриваются практические конструкции ламповых усилителей мощности, предварительных усилителей, блоков эффектов для электромузыкальных инструментов, а также дополнительных узлов и каскадов. В приложении приводятся сведения о взаимозаменяемости некоторых отечественных и зарубежных приемно-усилительных ламп.

При выборе схем ламповых УНЧ, рекомендуемых для повторения, автор обращал особое внимание на соблюдение принципа "от простого к сложному". Таким образом, начинающие радиолюбители, собрав простейший усилитель, смогут с помощью рекомендованных усовершенствований и дополнений создать высококачественные многоламповые УНЧ.

Книга предназначена для радиолюбителей и профессионалов, занимающихся вопросами разработки, создания и эксплуатации высококачественных ламповых усилителей низкой частоты, имеющих высокую выходную мощность. Без сомнения, она привлечет внимание и музыкантов, интересующихся особенностями современной звуковоспроизводящей аппаратуры.

Посвящается светлой памяти АДАМЕНКО Алексея Васильевича, не дожившего до Великой Победы стрелка-радиста бомбардировщика дальней авиации, памяти всех радиолюбителей довоенных лет, погибших в Великой Отечественной войне

Оглавление

От автора    6

Предисловие    7

Список сокращений    9

Глава 1. Общие сведения    10
1.1. Лампы в истории радиотехники    10
1.2. Принцип действия электронной лампы    23
1.3. Элементы конструкции электронных ламп    33

Глава 2. Типы, характеристики и системы обозначений приемно-усилительных ламп    41
2.1. Общие сведения    41
2.2. Диод – двухэлектродная лампа    44
2.3. Триод    51
2.4. Тетрод    72
2.5. Лучевой тетрод    84
2.6. Пентод    90
2.7. Многосеточные лампы    102
2.8. Комбинированные и специальные лампы    107
2.9. Системы обозначений электровакуумных приборов    117

Глава 3. Принципы построения ламповых УНЧ    134
3.1. Общие сведения    135
3.2. Электронная лампа в усилителях НЧ    142
3.3. Особенности схемотехники предварительных 
ламповых УНЧ    156
3.4. Особенности схемотехники ламповых усилителей мощности    162
3.5. Особенности схемотехники блоков питания ламповых УНЧ    175
3.6. Особенности схемотехники отдельных каскадов 
ламповых УНЧ    194
3.7. Регулировки в ламповых УНЧ    223

Глава 4. Ламповые УНЧ: от теории к практике    254
4.1. Простые ламповые УНЧ для начинающих    255
4.2. Многокаскадные и многоламповые УНЧ    285
4.3. Предварительные усилители    311
4.4. Дополнительные узлы и каскады    335

Заключение    347

Приложение. Замена приемно-усилительных ламп    348

От автора

Уважаемые читатели!
Прежде чем вы начнете читать данную книгу, считаю необходимым ознакомить вас со следующей информацией.

Любые оценки, мнения, рекомендации, высказанные здесь, являются личными оценками, мнениями автора и не могут рассматриваться как реклама или антиреклама.
Автор старался предоставлять точную и проверенную информацию, однако не может гарантировать полную достоверность изложенных в книге материалов, схем, рисунков и таблиц. Предлагаемые описания физических процессов и принципов функционирования, определения и разъяснения не претендуют на академическую точность, поскольку данная книга представляет собой не учебник, а популярное издание, предназначенное для читателей, часто не обладающих достаточно глубокими знаниями рассматриваемой тематики.

Ссылки, а также иные сведения даются исключительно в информа-ционных целях.
Вся информация, изложенная в данной книге, приводится "как есть" (as is) с возможными ошибками, без прямо выраженных или подразумеваемых гарантий любого вида. Поэтому ни автор, ни издательство не несут ответственность за возможные последствия, вызванные использованием приведенных здесь материалов, рисунков, схем и иной информации, в том числе за любые прямые или косвенные убытки, возникшие в результате практического или теоретического применения сведений, изложенных в этой книге.

Использование рисунков, таблиц и схем, приводимых в предлагае-мой книге, а также иной изложенной в ней информации осуществляется читателем на собственный страх и риск с возложением на него ответственности за все возможные последствия, в том числе за возникшие у него или у третьих лиц прямые или косвенные убытки.

С уважением и наилучшими пожеланиями,
М. В. Адаменко

Предисловие

В начале третьего тысячелетия мало кто вспоминает о том, что в ис-тории радиотехники радиолампы долгое время являлись главным эле-ментом практически любого радиоустройства в первой половине XX века.

С 50-х годов прошлого века радиолампы постепенно утрачивали до-минирующее положение, поскольку с появлением первых полупровод-никовых приборов изменялась и элементная база, используемая при разработке и создании новых радиоэлектронных устройств. Постепенно радиолампы были заменены транзисторами и микросхемами в радиоприемниках и магнитофонах, в телевизорах и измерительных приборах, а также в другой аппаратуре.

Однако в настоящее время интерес к радиолампам со стороны мно-гих представителей современного поколения радиолюбителей и профессионалов вновь возрастает. Данный факт объясняется не только тем, что всегда существовали, существуют и будут существовать самоотверженные любители старины, которые находят и восстанавливают ламповые радиоприемники и телевизоры. Основная причина повышенного интереса наших современников к радиолампам более прозаична. Дело в том, что по сей день существует область радиотехники, где победа полупроводниковых приборов над радиолампами в обозримом будущем представляется довольно сомнительной. Конечно, в подавляющем большинстве видов современной радиоэлектронной аппаратуры возврат к ламповым конструкциям, по меньшей мере, необоснован. Однако в области разработки, создания и эксплуатации профессиональной и любитель-ской высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры большой мощности число приверженцев схемотехнических решений с использованием радиоламп постоянно растет.

По мнению многих специалистов, как радиолюбителей и профессионалов, так и музыкантов, растущая популярность ламповых усилителей низкой частоты объясняется более верным воспроизведением звуковых оттенков по сравнению с транзисторными усилителями, имеющими аналогичные параметры. Именно поэтому многие мировые производители звуковоспроизводящей аппаратуры в последнее время разрабатывают и выпускают ламповые усилители низкой частоты как для домашних аудиокомплексов, так и для профессиональных музыкантов. При этом по своим параметрам предлагаемая аппаратура составляет достойную конкуренцию транзисторным аналогам. Среди фирм, занимающихся производством ламповой аудиоаппаратуры, необходимо отметить MARSHALL, DYNACO, VOX, FENDER, HEATHKIT, MARANTZ и многие другие.

В то же время в современной специализированной литературе найти какие-либо сведения о радиолампах практически невозможно, хотя иногда публикуются схемотехнические решения, используемые при создании усилителей низкой частоты. Однако этой информации недостаточно для того, чтобы получить представление о принципах функционирования радиоламп, а также об особенностях построения отдельных узлов и каскадов высококачественных ламповых УНЧ. Именно приведенные выше причины оказали решающее влияние на принятие решения о создании предлагаемой книги.
Возможно, у некоторых читателей эта книга вызовет удивление, недоумение и даже насмешки. Без сомнения, значительная часть ауди-тории предастся ностальгическим воспоминаниям. Но также вполне вероятно, что для кого-то из заинтересованных читателей данная книга послужит отправной точкой при создании высококачественной мощной звуковоспроизводящей аппаратуры по приведенным в ней схемам, а также поможет при конструировании собственных ламповых усилителей низкой частоты.

Купить книгу можно через форму заказа здесь.

В книге в компактной и доступной форме описано применение компьютерных программ для всех стадий проектирования электрических схем. Приведенных сведений вполне достаточно, чтобы начать использовать программы в качестве эффективного рабочего инструмента конструктора электронной техники. Охват сразу нескольких программ для различных стадий проектирования выгодно отличает книгу от подобных изданий, в ней последовательно описаны приемы работы с популярными на рынке  sPlan 7.0,  Mathcad Express,  NI Multisim 14,  Sprint Layout 6.0. 

Материал книги излагается доступным языком, последовательно, с большим количеством примеров. Пособие оригинально по содержанию, представляет несомненный интерес и будет полезно широкому кругу читателей – от инженеров-электронщиков до радиолюбителей. Книга также может быть использована в качестве учебного пособия студентами электротехнических специальностей ВУЗов и ССУЗов, изучающих компьютерные технологии применительно к профессиональной деятельности.

Оглавление

Введение    6

Глава 1. Черчение электрических схем    7
1.1. Описание интерфейса пользователя программы sPlan    7
1.1.1. Интерфейсное окно программы    7
1.1.2. Главное меню    8
1.1.3. Горизонтальная панель инструментов    14
1.1.4. Вертикальная панель инструментов    16
1.1.5. Строка состояния.    22
1.1.6. Библиотеки компонентов    23

1.2. Выполнение чертежей в программе sPlan    26
1.2.1. Первый чертеж в sPlan    26
1.2.2. Использование шаблонов стандартных рамок    27
1.2.3. Создание новых графических обозначений компонентов    28
1.2.4. Черчение силовых электрических схем    29
1.2.5. Черчение графиков    30

Задания для самостоятельной работы.    32

Глава 2. Расчет электрических схем.    35
2.1. Основы работы в программе Mathcad Express    35
2.1.1. Интерфейсное окно пользователя    35
2.1.2. Запись и вычисление математических выражений    38
2.1.3. Расчеты с использованием единиц измерений    46
2.1.4. Построение графиков    48
2.1.5. Работа с комплексными числами    51

2.2. Расчет электрических схем    54
2.2.1.Сведения из теории цепей постоянного тока    54
2.2.2. Расчет цепей постоянного тока    56
2.2.3. Сведения из теории цепей переменного тока. Символический    57
метод расчета    57
2.2.4. Расчет цепей переменного тока    63

Задания для самостоятельной работы    66

Глава 3. Моделирование электрических схем    70
3.1. Основы работы в программе Multisim    70
3.1.1. Интерфейсное окно пользователя    70
3.1.2. Построение электрических схем    75
3.1.3. Графическое представление результатов моделирования. Подпрограмма Grapher.    77
3.1.4. Преобразование графиков. Подпрограмма Postprocessor    80

3.2. Приборы программы Multisim    82
3.2.1. Мультиметр.    82
3.2.2. Функциональный генератор    84
3.2.3. Ваттметр    85
3.2.4. Осциллограф.    85
3.2.5. Плоттер Боде    91
3.2.6. Частотомер    92
3.2.7. Логический преобразователь    92
3.2.8. Характериограф    95
3.2.9. Анализатор спектра    96
3.2.10. Генератор слов    97
3.2.11. Логический анализатор    99
3.2.12. Токовые клещи    102

3.3. Моделирование цепей постоянного тока    103
3.3.1. Измерение токов и напряжений    103
3.3.2. Анализ узловых напряжений    104
3.3.3. Вариации на постоянном токе    106

3.4. Моделирование цепей переменного тока    107
3.4.1. Измерение действующих значений тока и напряжения    107
3.4.2. Определение модуля и фазы выходного сигнала    108
3.4.3. Влияние частоты входного сигнала на амплитуду и фазу выходного сигнала    111
3.4.4. Применение виртуального осциллографа для изучения цепей переменного тока    112
3.4.5. Резонанс напряжений и резонанс токов    115

3.5. Моделирование фильтров верхних и нижних частот.    118
3.5.1. Общие сведения    118
3.5.2. Получение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик емкостного фильтра нижней частоты.    119
3.5.3. Получение амплитудно-частотной и фазочастотной характеристик емкостного фильтра верхней частоты.    121
3.5.4. Мастер создания типовых схем фильтров.    123

3.6. Моделирование работы усилителей с общим эмиттером    124
3.6.1. Общие сведения    124
3.6.2. Мастер создания типовых схем усилителей с общим эмиттером    126
3.6.3. Определение коэффициента усиления и полосы пропускания    130
3.6.4. Оценка амплитуды и формы выходного сигнала    131
3.6.5. Частотный Фурье-анализ выходного сигнала    134

3.7. Моделирование работы операционного усилителя    138
3.7.1. Измерение коэффициента усиления с помощью мультиметра    138
3.7.2. Определение коэффициента усиления и полосы пропускания с помощью Боде-плоттера.    141
3.7.3. Анализ взаимозависимости коэффициента усиления и полосы пропускания    143
3.7.4. Мастер создания типовых схем операционных усилителей    146

3.8. Работа с микросхемой 555.    148

3.9. Моделирование линейного источника питания    152

3.10. Моделирование логических схем    157
3.10.1. Общие сведения    157
3.10.2. Построение логических схем    158
3.10.3. Синтез логической схемы устройства    160

Задания для самостоятельной работы    163

Глава 4. Макетирование электрических схем.    167
4.1. Описание интерфейса пользователя программы Sprint Layout    167
4.1.1. Интерфейсное окно пользователя    167
4.1.2. Главное меню.    171
4.1.3. Горизонтальная панель инструментов    179
4.1.4. Вертикальная панель инструментов    179
4.1.5. Дополнительные панели    185

4.2. Проектирование печатных плат в программе Sprint Layout    190
4.2.1.Проектирование печатной платы устройства "Индикатор уровня 
заряда аккумуляторной батареи DC-12V"    190
4.2.2. Проектирование печатной платы устройства "Стабилизированный источник питания 18В/0,5А"    198
4.2.3. Копирование печатной платы по фотографии    204

Задания для самостоятельной работы.    209

Приложение 1.    220

Приложение 2.    222

Приложение 3.    223

Приложение 4    224

Литература       226

Введение

В данной книге описана теория и практика применения пакета компьютерных программ для последовательных этапов проектирования электрических схем, начиная от черчения эскиза электрической схемы и заканчивая изготовлением печатной платы. Каждая программа пакета предназначена для выполнения определенного этапа проектирования.

Первый этап. Возникшую у конструктора техническую идею электрической схемы необходимо оформить в виде эскиза или чертежа. Этот этап работы можно оперативно выполнить с помощью компьютерной программы sPlan. Приводятся описание программы sPlan 7.0 и примеры ее использования для черчения электрических схем.

Второй этап. На данном этапе необходимо провести предварительные расчеты для выбора параметров электрической схемы, подобрать номинальные значения электронных компонентов. Эту работу можно выполнить с помощью программы для инженерных расчетов Mathcad. Приводятся описание программы Mathcad Express и типовые примеры расчета электрических схем с помощью этой программы.

Третий этап. Необходимо убедиться в работоспособности спроектирован-ной схемы при помощи компьютерного моделирования, исследовать работу схемы на различных режимах и при различных значениях исходных данных. Этот этап работы можно выполнить с помощью программы компьютерного моделирования Multisim. Приводятся описание программы NI Multisim 14 и типовые примеры использования программы.
И, наконец, четвертый этап. После того, как проведены необходимые расчеты, и работоспособность схемы подтверждена на компьютерной модели, можно переходить к макетированию электрической схемы и, в частности, к изготовлению печатной платы. Трассировку печатной платы можно выполнить с помощью программы Sprint Layout. Приводятся описание программы Sprint Layout  6.0 и типовые примеры ее использования.

Перечисленные программы являются не единственными для выполнения упомянутых этапов проектирования электрических схем, но они относятся к числу широко распространенных и часто используемых в практической деятельности и могут послужить эффективным рабочим инструментом проектировщика электронной техники. 

Материал книги изложен компактно, в доступной форме и снабжен боль-шим количеством примеров. Книга предназначена широкому кругу читателей: инженерно-техническим работникам, занимающимся проектированием радио-электронной аппаратуры, студентам всех форм обучения, которым читаются курсы электротехники и электроники, а также радиолюбителям и начинающим "электронщикам". Книга может быть также использована в качестве учебного пособия по дисциплине "Информационные технологии в профессиональной деятельности" для электротехнических специальностей.
Замечания и предложения присылать на E-mail: book_empt@mail.ru.

Купить книгу можно через форму заказа здесь.