Трансформатор вместо предусилвател и като изходно стъпало

Трансформатор вместо предусилвател и като изходно стъпало

от peppone1 » Нед Яну 27, 2019 9:51 pm

Здравейте, много пъти се налага съгласуването на източник със слаб сигнал (микрофон, смартфон, MP3 плеър и др.) към нискочестотен усилвател.За целта обикновено се свързва допълнителен предусилвател, който се нуждае от външно захранване, което е колкото сложно, толкова и опасно и най-вече внася допълнителни шумове. Но когато ни трябва съвсем малко усилване, например за смартфона, то предусилвател с такова усилване до 2 пъти не съществува и съгласуването с обикновен предусилвател ще е трудно и сложно. Най-простото и същевременно безопасно решение е вместо предусилвател да свържем един миниатюрен съгласуващ трансформатор. Известно е че аудио трансформаторите внасят загуби в честотния обхват и възпроизвеждат най-отчетливо честотите от 200-15KHz, поради което в съвременната аудио техника те вече не се употребяват, както и от икономически съображения. Но ако се подбере оптималното преводно отношение между първичната и вторична намотка, конструиран с по-тънки ламели от обикновеният трансформатор, или свързан като автотрансформатор, то загубите могат да се сведат до минимум.

Трансформатора може също да се използва и като съгласуващ елемент между крайното стъпало и тонколоните, например 8 или 16 ома високоговорител да свържем към 4 ома усилвател. Автомобилните ресийвъри например са предназначени за товар до 2 ома, а такива тонколони трудно се намират, освен субуферните и при свързването на 4 омова колона, ползваме само половината от мощността на усилвателя. В този случай също можем да използваме повишаващ трансформатор, с не особено големи размери, достатъчни са ламели EI60, а навивките за 2-омовата намотка трябва да са около 30, а за 4-омовата, навивките ще са 45. Правилно е първо да навием намотката с тънката жица, а върху нея навием тази с по-дебелата. Причината е от чисто практически и технически съображения, понеже по-тънката жица по-плътно приляга по дъното на макарата и активното й съпротивление е по-малко, отколкото ако я навием най-отгоре. Обратно е за външната намотка, тъй като жицата е по-дебела, тя по-добре се навива върху първичната, а съпротивлението й се увеличава, което пък ще се компенсира от по-голямото сечение на жицата. Иначе в обратния вариант, едната намотка ще има много малко съпротивление, а другата много голямо и КПД на трансформатора ще стане много ниско. Намотките задължително трябва да са навити една върху друга, по цялата дължина на макарата и не докрай навит слой не трябва да се допуска.

При ферорезонансния тип трансформатор, който е с макара, която е с преграда, аудио трансформатора няма да работи. Но и при този тип макари пък можем да направим "двунамотков" (като двунамотковите говорители) трансформатор, смесващ двата стерео канала в един моно канал. При него двете първични намотки ще ги навием една до друга, на двете половинки на макарата, а вторичната ще покрива и двете намотки. Поради дефазирането на стерео каналите, при някои песни може да се получи изкривяване и пукане, а това може да претовари усилвателя, затова трансформатора трябва да бъде по-голям и с по-голям брой навивки.
Също така чрез ферорезонасния трансформатор можем да създадем изкуствен „Съраунд” ефект, поради непълното смесване на каналите. За целта трансформатора не трябва да е моно, а да предава стерео звук, като два отделни трансформатора, но тъй като, сърцевината е обща, то ще има има преливане от единия канал в другия, най-голямо за ниските честоти, а за високите смесването ще е по-малко. Така изходния звук няма да бъде напълно моно и басите ще се насочат в центъра, а високите честоти ще останат по-малко смесени. Ефектът ще е тип 2+1 (2 предни колони и субуфер в средата)


За намаляване на размерите на изходният или входният трансформатор или за увеличаване на преводното отношение, той може да се свърже като автотрансформатор. За целта трябва първо да определим началото и края на намотките и ги свържем последователно (фиг. 1), а може да се установи и опитно. Но с цел предпазване на усилвателя от претоварвяне, изходният трансформатор не бива да се свързва като автотрансформатор.

На втората схема е показан понижаващ автотрансформатор, но не истински автотрансформатор, при който вторичната намотка е част от първичната, то при тази схема двете намотки при натоварване се явяват свързани паралелно, като през консуматора протича изравнителният ток между двете намотки. Това свързване се налага само когато наличният ни трансформатор е с малко преводно отношение, докато при голямо отношение намотките трябва да се свържат последователно както при нормален автотрансформатор (фиг. 2). Това е така защото при последователното свързване и с малка разлика в напреженията на двете намотки, в първичната намотка ще се получи много малък пад и тя ще бъде недозахранена и мощността на трансформатора ще падне значително.

Аудио трансформатори можем да намерим в старите руски портативни радиоприемници, тонколоните за таван и др. Добре е потърсим такъв на който първичната намотка е за ниското напрежение, въпреки че можем да свържем трансформатора наобратно, но тогава КПД се влошава, но пак ще свърши работа. Можем да поръчаме и нов, но тези трансформатори са доста скъпи.

Всичко което пиша съм го пробвал на практика. Съветвам ви и вие да опитате. И нека не се бъркат начичаещите, защото има различни видове усилватели, за разлика от нискочестотните усилватели, които са усилватели на мощност, то трансформатора е усилвател само по напрежение и както казах усилвателното му действие е възможно само когато импеданса на високоговорителя не е съгласуван с изходното съпротивление на усилвателя, същото е и за звукоизточника и входното съпротивление на усилвателя. Но тъй като принципа на работа на всеки един нискочестотен усилвател е той да бъде, така да се каже "несъгласуван" с входния звукоизточник, т.е. да има голяма разлика между вътрешното съпротивление на усилвателя и звукоизточника. А това е добре дошло за трансформатора и той може да усили входния сигнал над 2 пъти. Обратното е съгласуването на изхода на усилвателя с тонколоните, т.е. колкото изходното съпротивление на усилвателя е по-ниско, толкова по-нискоимпедансен високоговорител може да захрани за да отдаде максималната си мощност.

И сега по същество. За усилване на сигнала от смартфон, портативен MP3 плеър, музикален и DVD плеър, и др., добра работа върши трансформатора на Triad Magnetics TY-303P, който е с импеданс на намотките 4000/600 Ohm. Трансформаторчето усилва сигнала близо 2 пъти, а при свързването му като автотрансформатор, усилването ще е около 3 пъти. На слух не се забелязват никакви изкривявания, както и затихване във високите честоти, но дори и да има такива, то той ще е много подходящ за усилване на сигнал например на телевизионна програма от цифров приемник, където качеството на звука и без това не е особено добро и доста тихо. Той е Voice-Data, което ще рече че възпроизвежда най-отчетливо средните честоти, като говор. Този трансформатор трябва да се свърже наобратно, т.е. като първична използваме вторичната му намотка, както и те да бъдат сфазирани, като входния сигнал, съответно и изходния ги свържем към началните изводи на намотките, които са обозначени в документацията. За звукоизточник с по-голямо изходно съпротивление (DVD, Audio плеъри) е подходящ трансформатора TY-142P (10000/2000 Ohm), който също свири добре, но с леко подтиснати средни честоти, което придава приятен и мек тембър на прослушваната песен. Той е типичен аудио трансформатор, характерно за ретро усилвателите. Обикновено домашните плеъри имат високо изходно съпротивление и не могат да захранят трансформатора напълно и усилвателното му действие се намаля и ефектът може да бъде незначителен. Затова трябва да подберем плеър с възможно най-ниско изходно съпротивление или от вземем сигнал от изхода за слушалки, ако има такъв.

За стерео вариант съм поместил два трансформатора в универсална пластмасова кутийка с размери 64x64x28mm. и с изведени чинчове за входа и изхода, като при обратно свързване сигналът се намаля, а при последователно свързане на входа на единия канал с изхода на другия се пполучава моно усилвател с двойно по-голямо усилване, разбира се и с повече загуби. Устройството може да послужи и като галваничен изолатор срещу изравнителните токове по корпуса на устройствата, които ако са повече, то токовете им се сумират и могат да станат опасни. Трансформатора също ще предпази усилвателя и тонколоните от постоянен ток, подаден от повредено устройство. Това са най-евтините аудио трансформатори, но цената е нищо пред защитата на скъпата ни аудио техника, където забавни опити с опасни активни и шумящи предусилвателчета, с още по-опасни и гърмящи импулсни адаптори са немислими. Наскоро се опарих с едно такова китайско клас Д боклуче PAM8610, което уж имало защита, но тя нещо отказала.
https://store.comet.bg/CatalogueFarnell/Product/551954/
Изображение

Има още едно много добро трансформаторче E187B, на същата цена и на което му дават още по-широк честотен обхват 200-15KHz (но това съвсем не значи че не възпроизвежда останалите честоти) и с преводно отношение 3.6/1+1, което ще рече че можем да променим усилването по 2 начина: За да получим максимално усилване 3.6/1 трябва вторичните му намотки (тях ще използваме като първична) да ги свържем паралелно, но има вероятност да протекат и малки изравнителни токове, тъй като намотката разположена най-отгоре е с най-голям обем и дължина на жицата, като активното й съпротивление ще е малко по-голямо от на тази под нея, но това обикновено се пренебрегва и не дава отражение върху нормалната работа. Може да използваме и само едната намотка, но трябва да се има предвид че тогава мощността на трансформатора ще падне наполовина и трябва да съобразим това с входното съпротивление на усилвателя, което обикновено го покрива. Затова е най-добре да свържем намотките последователно и да получим по-малко усилване, т.е. 3.6/2 или пък като автотрансформатор за 4.6/2. Има и трети начин на свързване за 4.6/1 като едната вторична я свържем последователно с първичната намотка, а като първична захраним останалата свободна вторична намотка. В този случай мощността също ще падне, но ще е само с 10-20%, но поне ще използваме всички намотки за най-добро КПД. Желателно е да монтираме трансформаторчето на малка платка, защото крачетата на този са много тънки и могат да се изкривят и счупят и жичките на намотките да се скъсат, ако го свържем директно с твърди жици.

https://store.comet.bg/CatalogueFarnell/Product/1010446/

Изображение

Готовите трансформаторни предусилватели са много скъпи и е безсмислено да даваме толкова пари само за една кутийка, а вътре са същите тези трансформатори. Във Фарнел това са най-евтините трансформатори, но има и по-скъпи над 40-50лв., заляти в пластмаса и кой знае някой аудиофил може и тях да си избере. Често при готовите модулчета бъркат преводното отношение с импеданса на намотките, което може да ви заблуди че той усилва 4 пъти, а всъщност да е 2 пъти.

ИзображениеИзображениеИзображение
Изображение [/img].
Изображение
Ферорезонансен трансформатор
Последна промяна peppone1 на Вто Авг 20, 2019 2:27 am, променена общо 9 пъти
Умния човек не казва и половината от това което знае, а глупавия не разбира нищо от това което говори. Lao Tzu.

Професионализмът не е в това да не допускаш грешки, а да си направил всички възможни грешки, в най-тясната област.
Аватар
Регистриран потребител
 
Мнения: 201
Регистриран на: Нед Юни 09, 2013 1:14 am
Местоположение: Пловдив

Re: Трансформатор вместо предусилвател

от vzamwrati » Сря Яну 30, 2019 3:47 pm

Това е доста добро . Благодаря за споделянето
Регистриран потребител
 
Мнения: 1
Регистриран на: Сря Яну 30, 2019 2:41 pm


Кой е на линия
Потребители разглеждащи този форум: 0 регистрирани и 0 госта