Monitor célú erősítő építése
(második fejezet, melyben számolgatok egy kicsit)

   Mivel abban már sikerült magammal megállapodnom, hogy az erősítő kimenő teljesítménye 1 W lesz (majd próbálom a számokat nem folyton betűvel írni), így első lépésként ezt a témát járom körül.
  
Itt aztán mindjárt felmerül az emberben az első kérdés, miszerint mégis mennyi is pontosan az az elvárt 1 W? Vagy ha nem pontosan, akkor legalább úgy nagyjából mennyi? Tőlem persze pontos fizikai meghatározást semmiképp se várjatok, mert az ugye már eleve unalmas. A nem különösebben pontos meghatározás pedig úgy szól, hogy úgy nagyjából ekkora hangfrekvenciás kimeneti teljesítményt produkál egy orsós táskamagnó, vagy egy átlagosnak mondható, még elektroncsöves asztali rádió, vagy egy hasonló méretű, de már tranzisztoros, esetleg egy bóvli autórádió.
  
Mivel a felsorolt eszközök hangereje emlékeimben úgy él, hogy azok bőven teljesítik a megépítendő erősítőtől elvárt szintet, így egyrészt valóban elég lesz a meghatározott 1 watt, másrészt bármi épp most megemlített eszköz végerősítőjét felhasználhatom.
  
Sajnos ez az utóbbi állításom nem pontosan így van, de majd mindjárt erről is szót ejtek, mégpedig mindjárt a következő fejezetben, mikor is a végerősítő feszültségerősítését határozom meg. No de maradjak csak még egy kicsit a wattoknál.
  
Amennyiben 4 Ω-os hangszórót választok, akkor arra az U=√PxR képlet alapján épp két voltnyi feszültséget kell produkálnia az erősítőnek, ha nyolc ohmosat, akkor pedig 2,8-at, mely értékeket bármely átlagos végfok IC képes produkálni az eddig még meg sem határozott 12 voltos, vagy valahol akörüli tápfeszültségről.

 

 

   Na most a másodikként felmerülő kérdés az, hogy mekkora legyen a végfok feszültségerősítése. A végfokot megelőző összes ki és bekapcsolható szűrő és egyéb áramkörök ki és bemeneti feszültségeit értelemszerűen vonalszintűnek feltételezve, legyen a végfok érzékenysége is vonalszintű.
  
Vagyis a végfok 775 mV bemeneti feszültség hatására szolgáltassa az előbb felvázolt kimeneti feszültségeket, illetve teljesítményeket. Mivel így hírtelen nem tudok rá példát mondani, hogy mi az az áramkör ami ezt ne lenne képes teljesíteni, így a végfokot bármely a kezembe akadó IC-vel megvalósíthatom.
  
A négy ohmos hangszóró esetében a feszültségerősítés 2,6-ra adódik, míg a nyolc ohmos verzió esetében 3,6-ra. Na most ezek az értékek így első ránézésre nagyon alacsonynak tűnnek, csakhogy kell lennie a rendszerben némi tartaléknak is.

 

 

   Az erősítési tartalék szintjének meghatározása első ránézésre egy kifejezetten lehetetlen feladatnak tűnik. Mivel nemhogy elektronikai, de egyenesen semmiféle mérnök sem vagyok, így a gyakorlati oldala felől vagyok kénytelen megközelíteni a problémát.
  
Amennyiben azt szeretném elérni (márpedig tudtommal azt), hogy a hangerőt szabályozó potméter gombjának egy kitűntetett helyzetében legyen meg az amúgy szabványosnak tekinthető 775 mV-os érzékenység, akkor ez a pont értelemszerűen a forgatógomb (esetleg csak képzeletbeli) skálájának közepére kell essen. Már csak azért is, mert ezt a középállást a legegyszerűbb megjegyezni.
  
Milyen típusú (karakterisztikájú) potmétert szokás használni hangerő szabályozás céljára? A hagyományos bekötés szerint logaritmikus típust. Mit csinál a jelszinttel egy logaritmikus potenciométer, mikor a fentebbiek szerint középállásba állítjuk? Nos ilyenkor éppen húsz decibelnyit, vagyis egy nagyságrendnyit csillapít.
  
Bár elsőre bonyolult kérdésnek látszott, azonban a vázolt egyszerű logika mentén könnyedén sikerült meghatároznom az erősítési tartalék szintjét, ami épp 20 dB-re, vagyis egy nagyságrendnyire adódott.
  
Fentiekből kifolyólag a végfokozat érzékenysége 77,5 mV-ra jött ki. Ez 4 Ω-os hangszóró esetén 26-szoros, míg 8 ohmos esetén 36-szoros erősítést jelent. Bár nem néztem utána, de valószínűleg ezt az értéket is bőven képes produkálni bármelyik a fiókjaimban heverő IC.

 

 

   Amennyiben a feladatra kiválasztott integrált áramkörnek ez valamiért mégsem jönne össze, akkor egy mindössze egyetlen tranzisztort tartalmazó erősítővel egészen biztosan produkálható a hiányzó néhányszoros erősítés.

 

 

   Mivel az erősítő és a hangszóró közé korábban már betervezésre került egy a kimeneti teljesítményt korlátozó áramkör, itt újra némi számolás kell következzen.
  
Az egy wattos álláshoz nem szükséges ellenállást kötni az erősítő és a hangszóró közé, hiszen ez az alapértelmezett kimeneti teljesítmény.
  
Itt aztán újra némi töprengés következett, melynek végén a szerző megállapította, hogy egy mindenképp ott lévő soros 4 ohmos ellenállás képes megvédeni a végfokozat integrált áramkörét egy a póthangszóró kimenetre kapcsolt véletlen, de amúgy tartós rövidzártól. Mivel ez éppen így jó, mint ahogy mondtam, egyszerűen nem képezheti vita tárgyát az említett ellenállás beépítése.
  
A fejhallgató kimenet felé bekötött 32 Ω-os soros ellenállás értéke hasra ütés alapján lett meghatározva. Mondjuk a párom igencsak csodálkozott, hogy miért csapkodom a hasát, és még véletlenül sem azt mondta, hogy 32, de ezt most hagyjuk. Ha nem válik be ez az érték, bármikor ráérek rajta változtatni.
  
A 100 mW-nyi teljesítményt a legkönnyebben úgy jellemezhetném, mint mondjuk egy Sokol rádió hangerejét. Ez a kapcsolóállás, illetve maximális kimeneti teljesítmény bőven megteszi, mikor épp nagyon nem szeretném, hogy rám üvöltsön az erősítő. Ugyanez az érték éjszakai üzemmódban már csak 10 mW.
  
Számításaim szerint a kapcsolási rajzban szereplő ellenállásértékeket kell alkalmaznom. Ezek értéke természetesen nem kritikus. Majd teszek bele ami közelítő érték a kezembe akad.

 

 

   Az eddig felvázoltakat összefűzve, a képen látható áramkör adódott eredményül. Ez így ahogy van, már magában is használható, bár a korábban említett kismillió funkció zöme még hiányzik belőle. Ami nagyon, az a bemeneti pont és a hangerőt szabályozó potméter közé illesztendő, jelen pillanatban még ki tudja hányszoros, avagy szabályozható erősítésű erősítő. Mivel ez az áramkör jelen pillanatban még nincs kidolgozva, így a hiányát fogtam, és egyszerűen csak átlépem.
  
Amit viszont nem lehet átlépni, az az erősítő bemenetére kerülő jelfogadó erősítő. Ennek nem annyira szintillesztési feladata van, mint inkább csak az, hogy míg a bemenete nagyimpedanciás (hogy ne terhelje amire rákötötték), addig a kimenete kisimpedanciás, hogy biztonsággal meg tudja hajtani az utána kapcsolt bármiféle célra szolgáló áramköröket. Már úgy értem, hogy az eddig vázoltak alapján a bemeneti jelfogadó erősítő kimenetére csatlakozhat akár közvetlenül a hangerőszabályzó is, de lehet AM demodulátor, vagy egy 50 Hz-re méretezett kettős T szűrő is.

 

 

   A fentebb vázolt kritériumoknak tökéletesen megfelel ez a korábban már megépített, pláne jól bevált, a hangfrekvenciás feszültségmérőm bemenetén alkalmazott áramkör. Ennek tápfeszültség igénye 10 V, vagyis tökéletesen illeszkedik az elképzelt rendszerbe.
  
Mivel egy monitor célú erősítő még ha a műszerek közé sorolandó is, de attól azért még nem igazán egy mérőműszer, így a precíz kimeneti osztó (már csak az okafogyottsága miatt is) természetesen elmarad.
  
Na most a bemeneti azonban nem, mert ugye azon a ponton akár nagyszintű jelek is előfordulhatnak, melyeket bár erősíteni már nem kell, de torzítás nélkül feldolgozni azonban igen.

 

 

   Az előbb látott erősítő biztonsággal 1 V körüli jeleket képes fogadni. Az ezen az ábrán felvázolt 20, illetve 40 dB-es osztóval már képes lesz a 10, illetve 100 V-os jelek megemésztésére is.
  
A 900k és a 90k értékű ellenállások esetleg áthidalandók a nagyfrekvenciás átvitelt kiegyenesítő (kompenzáló) kapacitásokkal. Ez utóbbiaknak persze csak akkor van lényeges szerepe, mikor ezen fokozat után nem hangfrekvenciás, hanem nagyfrekvenciás áramkör következik. (például AM vagy FM demodulátor)

 

 

   Na most ami eddig biztosan tudható, mint szükséges előlapi kezelőszerv, az szépen sorjában haladva:
- Bemeneti csatlakozó RCA aljzat, a hátlapra pedig egy tuchel. (esetleg BNC is)
- A bemeneti osztót megvalósító háromállású kapcsoló. (vagy két nyomógomb)
- A jelfogadó áramkör utáni fokozatokat váltó, ki tudja hány állású yaxley.
- Itt következnek a jel útjába szép sorjában bekapcsolható szűrő és dinamika módosító áramkörök nyomógombjai. Ezek lehetnek Isostat, de akár annál jóval apróbb típusok is.
- Hangerő szabályozó potméter.
- Kimeneti út és maximálisan leadott teljesítmény választó kapcsoló.
- Pót, illetve külső hangszóró csatlakozási lehetőség. (ez mehet a hátlapra)
- Fejhallgató csatlakozó aljzat. (ez mondjuk legyen inkább elől)
- Power kapcsoló, ami mivel csak ritkán használatos, lehet akár hátul is.
  
Bármilyen hihetetlenül is hangozzék, de a képen látható alkatrészek összevadászása mindössze néhány percembe került. Egyedül a rugós hangfalcsatlakozóért kellett átmennem a másik szobába. Ami a legtöbb időmet elvitte, az a dobozokban történő célzott, illetve inkább csak céltalan válogatás volt.
  
Ami a felsoroltakhoz képest plusz, az a turkálás közbeni gondolkodás eredménye:
- Gain, vagyis erősítés szabályozó potméter.
- Mérőműszer, amivel megállapítható mondjuk a -3 dB-es pont.
- Két plusz potenciométer a hangszínszabályzóknak.

 

 

   Ezen írás teljes összeszedetlenségének egyértelműen az volt az oka, hogy apró darabonként készült. Mikor épp csak kimentem ebédelni, vagy lementem a pincébe fát vágni, esetleg kiszaladtam a boltba kenyérért, az még csak hagyján, de mikor napok teltek el egyes szövegrészek megírása között, nos azt azért már sokkal kényelmetlenebb volt ki, illetve összeigazítani. Ráadásul ez a fejezet is úgy készült, mint ahogy az előző is. Vagyis mivel hosszú napokon át csak írni volt kedvem, ezért csak írtam, csak írtam, miközben a képek és az ábrák még nem voltak sehol.
  
Ami a képen látható, az a szerző szkennere. Ez kell a Móricka rajzaim gépre történő átviteléhez. Ami szintúgy látható, hogy valaki már megint rápakolt az említett alkalmatosságra. Na most ami viszont nem hallható, az a szerző ezen okból elpufogtatott, még tőle is szokatlanul cirádás megemlékezése.

 

 

   A következő kirohanásomat azon tény hatására követtem el (megjegyzem ismételten nagyon cifrán és fennhangon), hogy minden utóbbi időben elkövetett igyekezetem ellenére, épp csak sikerült találnom egy a célra alkalmas dobozt.

 

 

   Ez mondjuk egy fiók, ami persze lényegtelen. Illetve annyiból azért számít, hogy imígyen eltéve nem porosodnak az összevadászott alkatrészek. Ezzel természetesen nem szabad visszaélnem. Már úgy értem, hogy nem hagyhatom abba a munkát.
  
A következő lépés az elektronikák megépítéséhez szükséges alkatrészek összevadászása lesz. Ez persze erős túlzás volt, hiszen vadászatról szó sincs! Mindössze annyi lesz a dolgom, hogy kiválasztom a hálózati trafót, illetve a végfokot és a hangszórót.
  
Mikor a gondolatmenetben valahol itt tartottam, akkor döbbentem rá, hogy néhány képpel, akarom mondani előkészítő munkafázissal már túl is léptem a jelen oldal keretébe betervezett puszta számolgatást. Mikor már épp nagyban a vállamat készültem megveregetni, akkor persze mindjárt beugrott, hogy valamit azért csak elfelejtettem kiszámolni. Mármint azt, hogy mégis mekkora legyen a bemeneti fokozat és a hangerő szabályozó közé igény szerint bekapcsolható fokozat erősítése.
  
Amennyiben azt szeretném, hogy a megépítésre kerülő monitor célú erősítő akár még 1 mV-os jellel is elboldoguljon, márpedig ezt szeretném, akkor ezt nagyon egyszerű kiszámolni. Mert ugye ha egy millivolt jön be, miközben a hangerő szabályzó potméterre 775 mV-ot kell adni, akkor ez a szám épp 775-re jön ki. Aztán az, hogy ezt hogyan és mivel valósítom meg, az persze egy nagyon jó kérdés. Mivel ennek a fokozatnak csak a hangfrekvenciás sávban kell erősítenie, így bevethetek a feladatra egy teljesen kommersz műveleti erősítőnégyest.
  
Mivel terveim szerint ezen fokozat erősítése állítható lesz, mégpedig egy szem potméterrel, így az elérhető lehetőségeknek még alaposan utána kell néznem. Végső esetben, ha valamiért nagyon nem akarna összejönni a potméteres beállítás, akkor beépítek helyette egy kapcsolót, ami a 0, 20, 40, 60 dB erősítések között vált át.

 

 

   Végül feltettem az i-re a pontot, mégpedig úgy, hogy nevet adtam a projectnek, akarom mondani a hozzá szükséges alkatrészek tárolására szolgáló fióknak. Az persze lehet, hogy ez másnak egy teljesen lényegtelen momentum, nekem azonban igenis sokat számított!
  
Egyrészt ugye ott van mindjárt az, hogy ezentúl megtalálom a dobozt. (jó, akkor legyen fiók) Másrészt végre nevesítve lett a téma, nemcsak könnyedén letagadható gondolatok, vagy a szétszedtem projectekben történő kósza utalások képében él.