Hommage a Williamson
: czw, 25 czerwca 2015, 01:31
Ostatnio widziałem na forum parę konstrukcji nazywanych Williamsonami, pomyślałem więc, że i ja powiem parę słów na ten temat.
Przeglądając pobieżnie internet można odnieść wrażenie, że D.T.N. Williamson był wynalazcą przeciwsobnego wzmacniacza ze stopniem ultraliniowym, a w szczególności tego z podziałem uzwojeń w proporcji 43%.
Otóż nie. Pan Williamson przeznaczył dużo czasu, atramentu, lamp i transformatorów na ogólne prace nad poprawą jakości odtwarzania dźwięku przez wzmacniacze. Można uznać go za jednego z pionierów idei hi-fi. Czytając jego artykuły można zauważyć kilka spostrzeżeń i wynikających z nich założeń, które przewijają się przez wszystkie opracowania i kolejne schematy:
-Wzmacniacz wysokiej jakości powinien być układem przeciwsobnym.
-Do odsłuchu w warunkach domowych najlepiej stosować klasę A, ewentualnie AB o pełnej mocy traconej w spoczynku i polaryzacji automatycznej. Przy zastosowaniu ogólnodostępnych lamp moc wyjściowa jest wtedy wystarczająca, a jakość odtwarzania i niezawodność urządzenia lepsza, niż w przypadku klas z niskim prądem spoczynkowym.
-Stosując typowe lampy mocy (np. serii KT66, 77, 88 itd.) warto zastosować przeciwsobny stopień sterujący, ponieważ proporcja napięcia sterującego do napięcia zasilania jest zbyt duża aby zastosować odwracacz o dzielonym obciążeniu bezpośrednio do sterowania lampami mocy.
-Optymalnym rozwiązaniem w zakresie odwracania fazy dla układu hi-fi jest stopień z dzielonym obciążeniem sprzężony bezpośrednio z poprzedzającym do stopniem WK.
Powyższe punkty sumują się w typ schematu zwany topologią Williamsona, na który składają się:
-Stopień WK, do którego siatki doprowadzony jest sygnał wejściowy, a do nieblokowanego Rk sprzężenie zwrotne z uzwojenia wtórnego TG;
-Sprzężony z nim bezpośrednio, bez "przesuwaczy poziomu" odwracacz o dzielonym obciążeniu;
-Przeciwsobny stopień sterujący ze wspólnym rezystorem katodowym, pracujący przy stosunkowo wysokim napięciu anodowym;
-Przeciwsobny stopień mocy z polaryzacją automatyczną i osobnym Rk dla każdej z lamp;
-Niezależnie od trybu pracy (triodowy, UL, QUAD) lampami mocy są tetrody wiązkowe, ew. pentody.
Rodzaj używanego przez Williamsona stopnia mocy zmieniał się w zależności od aktualnych potrzeb, stanu wiedzy i dostępnych lamp.
Początkowo był to stopień triodowy wykorzystujący tetrody wiązkowe w połączeniu triodowym. Taka konfiguracja była wybrana nie bez powodu. Połączenie triodowe tetrod, czy pentod, zapewnia w wielu aspektach parametry lepsze z punktu widzenia hi-fi, niż typowe triody mocy.
W miarę rozwoju różnych układów z dzielonym obciążeniem Williamson stosował kolejne jego wersje, również samemu wnosząc niemały wkład w ich udoskonalanie. Co prawda w artykule "Amplifiers and Superlatives" szydzi on nieco z układu ultralinear i wykazuje wiele zalet obciążenia dzielonego między anodą i katodą, zwanego później QUADem. Generalnie jednak można zauważyć tezę pojawiającą się mniej lub bardziej wprost we wszystkich opracowaniach Williamsona, którą pozwoliłem sobie przyjąć jako motto prezentowanych wzmacniaczy:
Spośród wszystkich dostępnych rozwiązań układowych należy wybrać takie, które przy użyciu aktualnie dostępnych podzespołów wykażą najwięcej obiektywnych zalet w danym zastosowaniu.
Poniżej przedstawiam początek budowy wzmacniacza, który postaram się ukończyć i opisać możliwie szybko i sprawnie.
Hommage a Williamson - czas start!
Przeglądając pobieżnie internet można odnieść wrażenie, że D.T.N. Williamson był wynalazcą przeciwsobnego wzmacniacza ze stopniem ultraliniowym, a w szczególności tego z podziałem uzwojeń w proporcji 43%.
Otóż nie. Pan Williamson przeznaczył dużo czasu, atramentu, lamp i transformatorów na ogólne prace nad poprawą jakości odtwarzania dźwięku przez wzmacniacze. Można uznać go za jednego z pionierów idei hi-fi. Czytając jego artykuły można zauważyć kilka spostrzeżeń i wynikających z nich założeń, które przewijają się przez wszystkie opracowania i kolejne schematy:
-Wzmacniacz wysokiej jakości powinien być układem przeciwsobnym.
-Do odsłuchu w warunkach domowych najlepiej stosować klasę A, ewentualnie AB o pełnej mocy traconej w spoczynku i polaryzacji automatycznej. Przy zastosowaniu ogólnodostępnych lamp moc wyjściowa jest wtedy wystarczająca, a jakość odtwarzania i niezawodność urządzenia lepsza, niż w przypadku klas z niskim prądem spoczynkowym.
-Stosując typowe lampy mocy (np. serii KT66, 77, 88 itd.) warto zastosować przeciwsobny stopień sterujący, ponieważ proporcja napięcia sterującego do napięcia zasilania jest zbyt duża aby zastosować odwracacz o dzielonym obciążeniu bezpośrednio do sterowania lampami mocy.
-Optymalnym rozwiązaniem w zakresie odwracania fazy dla układu hi-fi jest stopień z dzielonym obciążeniem sprzężony bezpośrednio z poprzedzającym do stopniem WK.
Powyższe punkty sumują się w typ schematu zwany topologią Williamsona, na który składają się:
-Stopień WK, do którego siatki doprowadzony jest sygnał wejściowy, a do nieblokowanego Rk sprzężenie zwrotne z uzwojenia wtórnego TG;
-Sprzężony z nim bezpośrednio, bez "przesuwaczy poziomu" odwracacz o dzielonym obciążeniu;
-Przeciwsobny stopień sterujący ze wspólnym rezystorem katodowym, pracujący przy stosunkowo wysokim napięciu anodowym;
-Przeciwsobny stopień mocy z polaryzacją automatyczną i osobnym Rk dla każdej z lamp;
-Niezależnie od trybu pracy (triodowy, UL, QUAD) lampami mocy są tetrody wiązkowe, ew. pentody.
Rodzaj używanego przez Williamsona stopnia mocy zmieniał się w zależności od aktualnych potrzeb, stanu wiedzy i dostępnych lamp.
Początkowo był to stopień triodowy wykorzystujący tetrody wiązkowe w połączeniu triodowym. Taka konfiguracja była wybrana nie bez powodu. Połączenie triodowe tetrod, czy pentod, zapewnia w wielu aspektach parametry lepsze z punktu widzenia hi-fi, niż typowe triody mocy.
W miarę rozwoju różnych układów z dzielonym obciążeniem Williamson stosował kolejne jego wersje, również samemu wnosząc niemały wkład w ich udoskonalanie. Co prawda w artykule "Amplifiers and Superlatives" szydzi on nieco z układu ultralinear i wykazuje wiele zalet obciążenia dzielonego między anodą i katodą, zwanego później QUADem. Generalnie jednak można zauważyć tezę pojawiającą się mniej lub bardziej wprost we wszystkich opracowaniach Williamsona, którą pozwoliłem sobie przyjąć jako motto prezentowanych wzmacniaczy:
Spośród wszystkich dostępnych rozwiązań układowych należy wybrać takie, które przy użyciu aktualnie dostępnych podzespołów wykażą najwięcej obiektywnych zalet w danym zastosowaniu.
Poniżej przedstawiam początek budowy wzmacniacza, który postaram się ukończyć i opisać możliwie szybko i sprawnie.
Hommage a Williamson - czas start!
Z niecierpliwoscia czekam na ciag dalszy!
