Monitor célú erősítő építése
(véglegesítem az eddigieket)

   Mi az, hogy mi ez? Na jó, elmondom. Ha a valóságban ugyan még nem is, de az EWB szimulátorában megdupláztam a 20 dB-es erősítőt, majd sorba kötöttem őket. A kapott eredmények szerint, a -3 dB-es pont alulról 3 Hz alatt van, míg felülről 24 MHz felett.
  
Azon persze lehetne vitatkozni, hogy ennek a mérésnek volt-e bármiféle értelme. Valószínűleg nem sok. Annyit viszont mindenképp sikerült vele elérnem, hogy legalább nem esett ki a tudatomból a project.
  
Mert ugye nem ezt csinálom napról napra, hanem általában semmit, vagy mondjuk szétszedek, meg úgy egyszerűen csak élem az életemet, s mikor épp úgy tartja kedvem, akkor bele-bele kapok a monitor célú erősítő építésébe, illetve jelen fázisban természetesen még csak a tervezésébe.

 

 

   Mivel azt már kitaláltam, hogy nem a yaxley kapcsoló kontaktusai fogják kapcsolni a jelet, hanem relék, de azt még nem tudtam, hogy vannak-e a nemes célra megfelelő rugócsoportú és feszültségű reléim, ezért lementem a pincébe, s az egyszerűség jegyében felhoztam az egész dobozt. Kiborítottam a reléket az asztalra, majd megrágcsáltam és megkattogtattam őket, majd miután kiválasztottam az adott célnak leginkább megfelelőnek látszó típust, mondhatni újra lehúzhattam egy tételt a projectet akadályozó apró tényezők listájáról.

 

 

Mert amit a relék ekkora tömegével nem lehet elintézni, az a kapcsolási
feladat valószínűleg már amúgy is eleve meghaladja a képességeimet.

 

 

   Hogy mi ez már megint? Ez kérlek egy apró táblázat, ami arra szolgál, hogy átlássam a decibelek dzsungelét, merthogy ahogy öregszem, egyre jobban nem fog az agyam. No nem mintha fiatalabb koromban értettem volna a decibelben való számolást, vagy akkora hej de nagy lumen lettem volna, de így, hogy azóta még romlott is a helyzet...
  
Ha egy fokozatra azt mondom, hogy annak 6 dB a feszültségerősítése, akkor az azt jelenti, hogy kétszeres. Ha meg a csillapítása 6 dB, akkor az annyit tesz, hogy kettővel oszt. Vagy mint az alsó táblázatban szerepel, 0,5-el szoroz. Ennek az a lényege, hogy szorozni könnyebb, mint amennyire osztani. Pláne fejben!
  
A decibelben való számolás lényege, hogy össze lehet (illetve kell is) adni a számokat. Mármint a kapott decibel értékeket. Vagyis ha valami nem 6, hanem 12 dB-t erősít, akkor az annyit tesz, hogy 2+2, azaz négyszereset. A 26 dB erősítés 2+10, azaz 12 szeres erősítést jelent.
  
Elmondjam, hogy ebben mi a szép? Nos az, hogy mikor ezt a táblázatot megrajzoltam, akkor még tudtam, hogy ezt miért tettem. Ellenben mindössze egy óra múlva már olyan szinten nem volt róla fogalmam, hogy még azóta sem jutott eszembe, pedig valami okból biztosan nagyon fontos volt...

 

 

   Ez itt az erősítő fokozat véglegesített rajza, illetve egy kissé módosított alkatrészértékei. Az első tranyó kollektorkörbe iktatott ellenállása a korábbi 5,6-ról (illetve az eredeti 6,2-ről) felment 6,8-ra. Ezt úgy sikerült összehoznom, hogy bár csak a szimulátorban, de a képességei határáig vezéreltem az erősítőt, és ennél az ellenállás értéknél kezdte szimmetrikusan vágni a jelet.
  
A tápfeszültség azért lett 15 V, mert eredetileg is annyi volt. Természetesen ennek változásait is kipróbáltam. Nagyobb tápfeszültségről (mint az sejthető volt), jobban ki lehet vezérelni a fokozatot, miközben a munkapontok sem másznak el.
  
A ki és bemeneti csatolókondenzátorok értékét visszacsökkentettem 47-ről 4,7 µF-ra. Ezen kondenzátorok értékei a voltmérőmben azért lettek megemelve, hogy egészen alacsony frekvenciájú jeleket is meg lehessen vele mérni. Mivel a monitor célú erősítő esetében erre nincs semmi szükség, ezért bőven megteszi az eredeti rajz szerinti 4,7 µF-os elkó is.
  
A visszacsatolás értékét beállító 4,7 kΩ azért éppen annyi, mert ezzel adódik a modul erősítése 20 dB-re. Ezt elállítani nem érdemes, mert nagyobb erősítésnél romlanak az átviteli tulajdonságok. (kisebbnél viszont javulnak)
  
A második tranzisztor emitter körében található 100 Ω-os ellenállásról azért vettem le az áthidaló kondenzátort, mert a szimulátor szerint nem volt rá szükség. Mivel a gyakorlatban kellhet, majd úgy csinálom, hogy meghagyom a panelen a helyét. (vagy igény esetén majd jól ráheftelem a kondit a másik oldalról)
  
Az első tranyó 470 Ω-os emitter ellenállását áthidaló 47-ből azért lett 60 pF, mert így látszott az átviteli görbe a legegyenesebbnek. Ha mégis az derülne ki, hogy még ennél is több, vagy kevesebb kell, hogy 10 MHz környékén még meglegyen a 20 dB erősítés, akkor legfeljebb majd cserélek.

 

 

   Ez itt a bemeneti, vagyis a jelfogadó fokozat véglegesített rajza. Bár elsőre talán úgy néz ki, hogy hiányzik a bemenetéről egy soros kondenzátor, azonban mikor azt próbáltam elképzelni, hogy vajon mi lehet az az áramkör, amin hang, vagy akár rádiófrekvencia van, és belezavar ezen erősítő 5 MΩ körüli belső ellenállása, akkor elakadtam. Ha meg mégis kell, akkor semmiből sem fog tartani utólag beépíteni. Vagyis én már tudom is, hogy leszek szíves meghagyni a panelen az alkatrész helyét. Mondjuk ha elfelejtem, akkor sincs semmi baj, hiszen egy 470 nanós kondenzátor bőven oda fog férni a csatlakozóhoz.
  
A rajz természetesen csak elvi, hiszen a gyakorlatban nem a képről sejthető kapcsoló fogja végezni a -20, illetve -40 dB-es osztást, hanem a korábban látott relék. Már ha csak addig el nem borul valami az agyamban...

 

 

   Ez itt az eddig látott kapcsolási elemek után következő jelfogadó fokozat. Ennek szerepe kettős. Egyrészt nem terheli amire kapcsolódik, másrészt azért van rá szükség, hogy az előfokozat erősítésének kapcsolgatása közben ne változzon a kimeneti impedancia. Vagyis kapcsolgathatok amit csak akarok (mármint azon fokozatok erősítését, amiket eddig láttunk), mindezektől függetlenül ez a fokozat mindig azonos kimeneti impedanciát fog biztosítani. Erre azért van szükség, hogy az ezen fokozat után következő bármilyen más fokozat nehogy már másképp viselkedjen annak függvényében, hogy mekkorára állítottam be az erősítést. Mármint az előerősítőét.
  
Itt aztán felmerült egy újabb, mégpedig a szokásos módon már megint nagyon messzire vezető szempont. Mármint az, hogy tegyük fel szeretnék beállítani egy erősítő fokozatot 20 dB erősítésre. Ennek menete a következő. Rákötöm a jelet közvetlenül a monitor célú erősítőre, majd az eddigi rajzokon még nem szereplő erősítés, vagyis gain potenciométerrel beállítok a műszeren (erről is lesz majd még szó) -20 dB-es szintet. Következő lépésként bekötöm a monitor célú erősítő elé (ennek építéséről van most szó) a beállítandó fokozatot, majd a benne található trimmert addig tekerem, míg a műszer nulla decibelt nem mutat. Kész! Ennyi lesz az egész! Természetesen ugyanez megy visszafelé is, vagyis egy 20 dB-es osztó beállításakor előbb nulla, aztán -20 decibelt állítok be a műszeren. Vagy bármi más értéket, ami a műszer skálájáról leolvasható.
  
Na most ahhoz, hogy ezt a műveletet bármiféle jelszinttel megtehessem, vagyis akárhány millivoltra azt tudjam mutattatni a műszerrel, hogy az akárhány decibel, és onnantól tudjak le, vagy épp felfelé viszonyítani, nos ahhoz mindenképp kell a jelútba egy potméter. Mivel ez nem lehet a hangerőt szabályzó potméter, mert ugye mégis ki a csuda szeretne, vagy bírna elviselni mérés közben akár percekig adott hangerővel egy sípolást, ezért ennek a potméternek mindenképp az előerősítő fokozatban van a helye. Már csak azért is, mert ezzel a potméterrel lehet áthidalni a bementi fokozat erősítése vagy csillapítása közben a durva 20 dB-es lépések közül hiányzó köztes értékeket.

 

 

   Persze lehetne úgy is, mint ahogy a millivoltmérő eredeti rajzán van, vagyis a bemeneti jelfogadó áramkör kimenetére tehetnék egy finomabb lépésű osztót. Ez mindössze egyetlen plusz relét jelentene, és akkor lehetne kapcsolgatni az érzékenységet -50, -40, -30, -20, -10, 0, +10, +20, +30, +40 dB értékek között.
  
Amennyiben még ennél is több lépést szeretnék, akkor arra be lehetne vetni egy plusz kapcsolót, vagy egy már eleve rengeteg állású yaxley kapcsolót. Mivel ezen megoldások közül egyiket sem tudtam megindokolni, ráadásul nemcsak elsőre, de még napok múlva sem, ezért a plusz osztó helyett inkább a potmétert választottam.
  
A következő munkafázis az lesz (nem tudom figyelted-e, de tisztára úgy csinálok, mintha eddig bármi is elkészült volna), hogy nekiállok és elkészítem a bemeneti fokozat végleges és teljes kapcsolási rajzát, természetesen a relés vezérlésével együtt, hogy legyen mi alapján megterveznem a panelt. Amennyiben mégsem így lesz, akkor meg az lesz, hogy nekiállok és túrok egy lyukas tengelyű yaxley kapcsolót, majd beépítem mögé azt a fajta kapcsolós potmétert, ami a millivoltmérő műszerben is van.
  
Itt aztán persze újra elakadtam, mert hosszú napokon át egyszerűen képtelen voltam eldönteni, hogy szükség van-e egyáltalán a gain potméter jelútból történő kikapcsolhatóságára. Mikor rádiófrekvencia fut át a bemeneti fokozaton, akkor talán lehet útban, illetve okozhat felesleges csillapítást. Még ha maga a potméter talán nem is, de akkor a kábelei.
  
Erre a kérdésre már megint meg kell álmodnom a választ. Vagy ha nem, akkor egyszerűen csak rá kell építeni a bemeneti fokozatot a kapcsolóra és a potméterre. Hogy mit álmodtam meg, vagy valósítottam meg, az valószínűleg a tovább gomb megnyomása után fog kiderülni.
  
Fenti terveimhez képest az derült ki, hogy semmit sem valósítottam meg! Mármint úgy semmit, hogy az előző bekezdés még valamikor 2018 májusában történt megírása óta. Mivel nemhogy nem csináltam semmit, de még csak nem is láttam rá esélyt, hogy az elkövetkező néhány évben a monitor célú erősítő fullos változatának témájában bármi aprót lépjek előre, végül úgy döntöttem, hogy amit eddig összeraktam, az megy ki a netre, ide a rádióépítős oldalra (ez a cikk az, amit épp nagyban olvasol), mint egy soha be nem fejezett témáról szóló cikk csonkja.
  
Amit még szintén eldöntöttem, az a monitor célú erősítő minimál koncepciós változatának megépítése. Mármint az csak nem lesz már akkora falat, hogy még abba a kis semmiségbe is belebukjak...