Двухтактный ионофон на лампе ГИ-30
Добрый день, уважаемые радиолюбители. Данная статья появилась благодаря множеству вопросов, посвящённых ионофонам различныхтипов, присланных мне после публикации цикла статей по данной тематике.
Особенно часто вопросы касались ламповых ионофонов и их усовершенствования и дальнейшему развитию. Собственно, поэтому я и вернулся к данной тематике.
Данную статью я хотел бы посвятить первому опыту конструирования двухтактного ионофона на радиолампах.
Схема
Схема электрическая принципиальная предлагаемого ионофона представлена на рис. 1. Данная схема является простейшей реализацией двухтактного ионофона и в подробном описании не нуждается, но, несмотря на это, обладает неплохими характеристиками.
Рис. 1. Принципиальная схема ионофона.
Основу данной схемы составляет мультивибратор, выполненный на радиолампе Ла1 [1] с положительным смещением на сетках [2]. Применение положительного смещения на сетках способствует увеличению стабильности частоты работы мультивибратора с течением времени, а так же при замене ламп.
Это связано с тем, что напряжение на сетке запертой лампы стремится не к нулю, как в классической схеме, а к напряжению питания, повышая тем самым чёткость “опрокидывания” мультивибратора [2].
Рабочая частота мультивибратора задаётся индуктивностью контуров L1, L2, и величиной ёмкости С3. При описанных в данной статье параметрах контуров и величине конденсатора C3 рабочая частота лежит в пределах 740...770 кГц.
Конденсаторы С2, С4 - конденсаторы межкаскадной связи. За счёт данных конденсаторов связи обеспечивается автоколебательный режим работы мультивибратора. Резисторы R1, R2 - резисторы положительного смещения на сетках лампы Ла1 мультивибратора.
Конденсаторы С7...С10, дроссель Др.1 - фильтр анодного напряжения питания. Конденсаторы С11 ...С14, дроссель Др.2 - фильтр сеточного напряжения питания.
Резистор R3, конденсаторы С5, С6 - защитная цепь автосмещения (в случае отсутствия генерации при настройке по каким-либо причинам защищает лампу Ла1 от быстрого выхода из строя, ограничивая протекающий ток). Конечное смещение на сетках радиолампы равно разности напряжений автосмещения и смещения, создаваемого резисторами R1, R2.
Конденсаторы C5, C6 устраняют влияние отрицательной обратной связи со стороны катода за счёт протекания анодных токов лампы ЛА1 через катодный резистор R3.
Данная цепь была введена для апробации данной схемы в работе, а также настройки и наладки. В конечной конструкции данная цепочка может быть исключена (хотя и отчасти стабилизирует работу мультивибратора), при соответствующем подборе резисторов положительного смещения R1, R2 так, чтобы рассеиваемая на анодах лампы Ла1 мощность не вызывала покраснения анодов лампы Ла1.
Детали и конструкция
Питание данного ионофона осуществляется от хорошо выпрямленного источника питания напряжением 500 В и током не менее 200 мА, а также напряжением 250 В током не менее 100 мА.
В качестве модулирующего усилителя был использован описанный ранее усилитель в статье [3]. Модулирующее напряжение снимается с одного из анодов ламп выходного каскада и подаётся на вход мультивибратора через разделительный конденсатор С1.
Все использованные детали указаны на схеме. Стоит только сказать пару слов о дросселях Др. 1, Др.2. Данные дроссели наматываются на ферритовом кольце типоразмера К20х12х6 и содержат 100 витков провода диаметром 0,54 мм.
После намотки данные дроссели необходимо пропитать лаком либо суперклеем и дать им хорошо высохнуть.
Контурные катушки L1, L2 мотаются на трубке-оправке диаметром 32 мм длиной 25 см. Катушки содержат по 45 витков провода диаметром 1 мм, намотаны в одном направлении и располагаются по краям трубки-оправки. Коммутация катушек L1, L2 указана на схеме, см. рис. 1.
После намотки катушки покрываются 2-3 слоями ФУМ ленты так, чтобы не было продавливания ленты витками катушек. В противном случае следует покрыть катушку дополнительными слоями ФУМ-ленты до устранения продавливания. Далее катушки плотно покрываются 1 -2 слоями скотча для фиксации ФУМ-ленты и витков катушки.
Крайние витки катушек и выводы фиксируются на оправке ниткой (рис. 2). На этом изготовление контурных катушек L1, L2 можно считать законченным.
Рис. 2. Высоковольтная катушка ионофона.
Высоковольтная обмотка L3 наматывается на трубке-оправке внутренним диаметром 40...50 мм длиной 25 см проводом диаметром 0,33...0,47 мм виток к витку до заполнения трубки-оправки.
Концы обмотки L3 также фиксируются нитками. Для повышения механической прочности катушку можно пропитать или покрыть 1 слоем нитролака (рис. 2).
На этом изготовление высоковольтной катушки можно считать законченным. В законченной конструкции контурные катушки L1, L2 помещаются внутрь высоковольтной обмотки L3.
Настройка
Настройка данного ионофона проста. Для настройки перед первым включением следует отключить резисторы смещения R1, R2 от источника питания.
После этого можно включить ионофон и дать прогреться радиолампе Ла1. Далее резистором R3 следует выставить ток катода, равный 55...60 мА, после чего можно выключить ионофон и подсоединить резисторы R1, R2 к источнику питания.
Включив ионофон снова и прогрев радиолампу Ла1, можно зажечь дугу между концами высоковольтной обмотки L3. Если при работе аноды радиолампы Ла1 краснеют, то есть значительно превышается рассеиваемая на анодах мощность, необходимо увеличить величину резисторов R1, R2.
На этом настройку ионофона Можно считать законченной. Кроме того, данный высоковольтный генератор без подачи модуляции можно использовать в качестве катушки Тесла или же лестницы Иакова, заменив, соответственно, электроды на нужные.
На видео [4, 5] показана работа описанного ионофона. Качество звучания ионофона можно повысить, поэкспериментировав с формой электродов и их материалом. На этом на сегодня всё. С уважением, Андрей Савченко.
А. Савченко. г. Омск. РМ-03-17.
Литературы, ссылки:
- А.М. Бройде. Электровакуумные приборы. - Москва, Ленинград, “Государственное энергетическое издательство”, 1956 год, 422 стр.
- А.А. Куликовский. Справочник по радиоэлектронике. Том 1. - М.: Энергия, 1967 год.
- А. Савченко. УНЧ с прямонакальным выходом. - Радиомир, 2016, №2, стр. 2-5.
- Демонстрация работы ионофона: youtu.be/WuwqA7kqkEI
- Демонстрация работы ионофона: youtu.be/g76HB8Q7xW8