Согласующий трансформатор от приемника

[EternalEngine]

Есть желание соединить блютуз ЦАП на OVC3860 с входом унч лампового приемника Ригонда 102 с помощью согласующего трансформатора от малогабаритного приемника Сокол 403 (данные во вложении).

В датащите к OVC3860 написано, что он может быть нагружен на наушники с сопротивлением 32 Ом. Амплитуда выходного сигнала при этом 1,8 В.

Думаю, соединить вторичные обмотки с выходом левого и правого каналов, а первичную со входом УНЧ (переменный резистор 470 кОм на сетке 6Н2П).

Питание модуля беру от заземленного накала. Без трансформатора в паузах слышен ничем не устранимый фон 50гц. При питании модуля от аккумулятора фот отсутствует.

Теперь вопрос знатокам. Оправдана ли такая авантюра? А насколько, сильно ли будет искажать звук такой маленький трансформатор? Будут ли завалы по ВЧ/НЧ? Выдержит ли трансформатор модуль, а модуль трансформатор. Решит ли использование трансформатора проблему с фоном?

[Beermonza]

Радиоприёмник "Сокол 403", диапазон воспроизводимых звуковых частот: 450-3000 Гц.
Трансформатор на основе пакета типа ТОТ, пермаллой 50Н, разработка под 300-10000 Гц.

Первичная: 1900 вит. (1-2 ПЭВ-1-0,06 мм, 310 Ом)
Вторичная: 2х320 вит. (3-4+4-5 ПЭВ-1-0,08 мм, 2х38 Ом)

КТ: 6:1+1

Магнитопровод Ш3,5х6 окно 4,5х11 мм.

а = 3,5 мм
b = 6 мм
c = 4,5 мм
h = 11 мм

Площадь сечения магнитопровода:

Sм = a * b = 3,5 * 6 = 21 кв. мм

Длина средней линии магнитопровода:

Lср = 2c + 2h + (Пи * a / 2) = 2*4,5 + 2*11 + (3,14 * 3,5 / 2) = 36,495 мм

Индуктивность на 1 виток:

AL = (MU0 * MUн * Sм) / Lср

MU0 = 0,001257 мкГн/мм - абсолютная магнитная проницаемость вакуума;
MUн - начальная магнитная проницаемость материала (пермаллой 50Н - 5000).

AL = (0,001257 * 5000 * 21) / 36,495 = 3,616 мкГн (0,000003616 Гн)

Индуктивность обмоток:

L1 = AL * N1^2 = 0,000003616 * 1900 * 1900 ~ 13 Гн.
L2 = AL * N2^2 = 0,000003616 * 320 * 320 ~ 0,37 Гн (2х0,37 Гн).

Для радиолы "Ригонда-102" диапазон воспроизводимых частот 60-15000 Гц по УМЗЧ. Перевернув трансформатор от приёмника, входной импеданс не должен быть больше 150 Ом, иначе пострадает Fн, НЧ от 60 Гц уползут выше кратно превышению. На выходе трансформатора будет 5,4К.

1900 витков проводом 0,06 мм на таком мелком каркасе приведут к существенному завалу ВЧ. Нужно ещё измерить индуктивность рассеяния. Что-то мне подсказывает Вы не выжмите с него и 7000 Гц. Надо проверять.

[EternalEngine]

Складно считаете. Профессианолизм на лицо

Наверно действительно не самая лучшая идея. Может его можно перемотать или поискать железо побольше?

[Юрий Сергеевич]

Питание модуля беру от заземленного накала

Схему питания можно увидеть?
___________________________add

короче, вот так попробуйте
[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3820-b13039a192.GIF[/img]

[Beermonza]

Может его можно перемотать или поискать железо побольше?

Перемотать не получится.

По сути задача - убрать половину витков, чтобы снизить паразитную ёмкость обмоток и индуктивность рассеяния за счёт меньшего числа слоёв (для расширения ВЧ диапазона). Это повлечёт за собой падение индуктивности обмоток в 4 раза. Для согласования с лампой надо наоборот увеличивать индуктивность на порядок.

Надо другой магнитопровод, либо крупнее в 10 раз из стали, либо из того же 50Н и крупнее в 4 раза. Можно из пермаллоя 79НМ такого же размера, но надо смотреть индукцию конкретно исходя из схемы. Желательно на вход лампы (6Н2П) порядка 50К организовать. Типичный номинал 47К широко используется при стыковке полупроводниковых источников с этой лампой.

[EternalEngine]

Понял.
Питание делал, как вы нарисовали. Пробовал вместо транзистора ставить 7805 и диод (питание блютуз модуля максимум 4.3В). Похоже, фон каким-то образом идет по земле, хотя заземлял на шасси. Или вы имеете ввиду заземлить из одной точки?

Есть ещё варианты запитать от отдельного маленького трансформатора из зарядного устройства телефона или протиснуть 20-25 витков на силовой трансформатор (там есть небольшой зазор). Однако оба варианта мне не очень нравятся.

Кстати, когда включал модуль напрямую ко входу УНЧ через потенциометр 470к, было слишком много середины и НЧ.

[EternalEngine]

Вот все что удалось у себя найти.

ТВ-3-1-9 и ТВК-90-ПЦ-4 извлек из обломков лампового ТВ, но мне кажется для данной цели они великоваты.
Два других под ними одинаковые, происхождение и назначение неизвестно.
Остальные из какой-то военной аппаратуры.
У всех материал магнитопровода предположительно сталь, кроме того, который в кожухе, там феррит. Материал кольца тоже не знаю, магнитится хорошо.
Точные размеры смогу замерить на выходных.

Что нибудь из этого подойдет для перемотки?

[Beermonza]

Что-нибудь из этого подойдет для перемотки?

ТВ3-1-9 точно можно приспособить, но возможно, что среди маленьких трансформаторов есть пермаллой, хотя бы 50Н.

Нужен измеритель индуктивности. На катушку каждого трансформатора надо намотать около 10-20 витков, не разбирая просунуть в щели. Измерить показания в мкГн и выложить сюда вместе с габаритами пакетов. Я смогу помочь. Или Вы по моему сообщению выше сами просчитаете проницаемость.

В помощь ещё тема: Намотка малосигнальных трансформаторов

[Юрий Сергеевич]

Или вы имеете ввиду заземлить из одной точки?

Да, я имею в виду разводку земель. Входной, выходной конденсатор стабилизатора холодными выводами и земляной вывод стабилизатора подключаются к минусу конденсатора питания предварительных каскадов УНЧ Ригонды, С4 по  схеме  . Выход модуля подключается витой парой в экране к входному резистору и его земляному контакту. Экран землится в одной точке, на резисторе. И больше никаких соединений. Т.е. земляной провод от резистора до модуля один, общий для питания и сигнала.

[EternalEngine]

Beermonza, благодарствую! ТВК-90 вроде на том же железе, что и ТВ-3.

Сегодня отрыл в гараже старый V.22 ISA модем. В нем присутствует вот такой трансформатор



MIDCOM 671-8005 Datasheet 1

MIDCOM 671-8005 Datasheet 2

Как я заметил, здесь многие любят применять трансформаторы от модемов в микрофоны. Может этот тоже сгодится? Ещё кажется половинки магнитопровода сварены вместе, так что разобрать проблемотично  


Ещё есть модем Acorp с трансформатором SPEC LIN 6133002. Но предидущий раза в полтора больше.




Юрий Сергеевич, спасибо за совет! Попробую, как приедет новый модуль. Без видимой причины мой модуль отошел в мир иной.

[Beermonza]

Сегодня отрыл в гараже старый V.22 ISA модем.

...

Ещё есть модем Acorp с трансформатором SPEC LIN 6133002. Но предидущий раза в полтора больше.

Старые модемы на 33,6К содержат в основном этот Midcom 671. У меня подобный экземпляр попался в одной плате:

[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3262-8800d03584.jpg[/img]
img-3262-8800d03584.jpg

Места для перемотки много, индуктивность можно получить достаточную. Но у Вас он похоже заварен (пропаян) - это очень плохо. Пермаллой нельзя гнуть вообще никак, даже легонько. Будет сложно разобрать.

Acorp на 56К слишком мелкий, секционирование под вопросом, ...хотя индуктивность можно получить ещё больше и выходить на более высокий импеданс, что для лампы 6Н2П лучше.

Лучше пока измерить те трансформаторы, что на фото выше, потом примете правильное решение.

[EternalEngine]

Можно аккуратно пропилить на глубину сварного шва. Или купить на avito пару таких модеов за 100р. Сейчас нет ничего под рукой, чем можно померять индуктивность.

[Beermonza]

Можно аккуратно пропилить на глубину сварного шва. Или купить на avito пару таких модеов за 100р.

Пропилить - не вариант. Кроме того, что вывести стык потом не удастся (потеря индуктивности в разы обеспечена), пластины ещё сварены между собой, что влечёт за собой увеличение потерь на вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко). Все пластины должны быть изолированы друг от друга тончайшей плёнкой лака (или маркера на спирту). Поскольку работать трансформатор будет не в импульсном режиме, надо расширить полосу ВЧ с 4 кГц до 15 кГц. Нужны будут хорошо изолированные пластины, секционирование обмоток и технологические хитрости, типа возврата намотки вторичной в каждом слое. Лучше всё же сперва изучить все экземпляры, а потом уже покупать, если не найдётся достойного донора среди уже имеющихся.

В принципе и ТВ3-1-9 подходит, из-за приемлемой мощности, которая вкачивается в первичные обмотки, т.е. это не слабый сигнал, сталь вполне пригодна. Только мотать придётся побольше и больше секций. Вторичную нужно будет разбить на 5-6 секций, может понадобиться и больше в зависимости от числа витков. Родная индуктивность первичной обмотки ТВ3-1-9 с магнитопроводом, собранном без прокладки вперекрышку, составляет примерно 10-12 Гн при родных 3000 витках. Т.е. для 6000 витков на 6-и секциях уже порядка 40 Гн и под 15К вых. сопротивление при 60 Гц Fн. Уже что-то. Ну, а если бы был в нём пермаллой 50Н, то с 5000 витков около 200 Гн и 75К вых. сопротивление.

Сейчас нет ничего под рукой, чем можно померять индуктивность.

Очень жаль. Сейчас без LC-метра сложно что-то адекватно намотать. Надо точно знать параметры материалов магнитопровода. Мультиметр с измерением индуктивности стоит 1000 рублей. А нам надо всего лишь замерить 10-20 витков на катушке, т.е. предел в 20 Гн устроит вполне, а дальше физика, никуда не денется индуктивность на тысячах витков от расчёта, даже если измеритель не видит больше 20 Гн.

[EternalEngine]

Понял.

Я новичок в ламповой технике, в частности и в трансформаторной области, так что у меня возникает масса глупых вопросов. Однако после тесного общения с ламповыми приборами, появился неподдельный интерес, поэтому хочу разобраться.

Например, для чего нужна высокая индуктивность обмотки для лампового входа?
Или как правильно подбирать сопротивление и индуктивность первичной обмотки, и каким образом это отразится на АЧХ?

Дело в том, что в данный момент, нахожусь на даче. Из измерительных приборов только звуковая карта ноутбука. Читал, что этого должно быть достаточно, правда не знаю на сколько достоверны будут измерения полученный подобным образом.

___________
Уже списался с человеком у которого есть два модема с аналогичным трансформатором стоимостью 50р. за оба.

[Beermonza]

Например, для чего нужна высокая индуктивность обмотки для лампового входа?

Или как правильно подбирать сопротивление и индуктивность первичной обмотки, и каким образом это отразится на АЧХ?

Для того чтобы трансформатор мог пропускать сигнал с достаточно низкой частотой его обмотки должны обладать достаточно большим индуктивным сопротивлением. Это сопротивление зависит от частоты. Чем ниже частота, тем больше должна быть индуктивность обмоток. Одновременно нужно учитывать какую нагрузку он трансформирует, какое сопротивление имеется на входе и требуется на выходе.

RL = 2 * Пи * Fн * L

где,
Fн - нижняя частота АЧХ, по уровню -1 дБ,
L - индуктивность обмотки.

Fн определяется характеристиками аппаратуры. У Вас это 60 Гц. Чтобы трансформатор "не завалил" НЧ на более высокой частоте, надо обеспечить L согласно RL.

Трансформация сопротивлений происходит по квадрату коэффициента трансформации. Например, трансформатор 1:10 по виткам. Fн - 60 Гн, на входе генератор с сопротивлением 1К:

L = RL / 2 * Пи * Fн = 1000 / 6,28 / 60 = 2,65 Гн.

Первичная обмотка должна иметь индуктивность 2,65 Гн. А вторичная по квадрату коэффициента трансформации получит выходное сопротивление: 1K * 10 * 10 = 100К.

Индуктивность обмотки изменяется в 4 раза при увеличении числа витков в 2 раза. Выше в сообщениях была формула для числа витков L = AL * N^2. Допустим в первичной было 500 витков и получилось 2,65 Гн. Если КТ 1:10, то как минимум во вторичной 5000 витков. Обратным способом найдём индуктивность вторичной обмотки:

L2 = (L1 / N1^2) * N2^2 = 2,65 / 500 / 500 * 5000 * 5000 = 265 Гн.

Согласование состоялось. Можно по вторичной проверить:

RL2 = 2 * Пи * Fн * L2 = 6,28 * 60 * 265 = 99852 Ом.

Получились те же 100К, за исключением погрешности, поскольку я округлил индуктивность первичной обмотки ранее.

[EternalEngine]

Благодарю за исчерпывающий ответ! Теперь все встало на свои места.

Похоже, что как минимум один из пермаллоя нашелся.
Пока пытался отделить катушку от магнитопровода, заметил, что одна из пластин сильно погнута. Видать кто-то пытался безрезультатно разобрать его до меня, об этом так же свидетельствует оторванный ограничитель у каркаса катушки с одной стороны).

Материал светлый, очень пластичный, при нагревании теряет магнитные свойства, пластины склеены лаком. Размер магнитопровода 26х23х5,8.

Завтра попробую измерить индуктивности.

[Beermonza]

Цвет и блеск на пермаллой похож, и толщина пластин судя по всему 0,15 мм. Как определите индуктивность на 10-и намотанных витках, напишите сюда и размеры Ш?х? мм, окно ?х? мм.

[EternalEngine]

[img width=\\\'500\\\' src=\\\'http://diyfactory.ru/forum/uploads/img-3829-6f6cb72d54.png[/img]

Индуктивность 10 витков примерно 0,075~0,08 mH, 20 витков - 0.278~0,297 mH, если верить показаниям этой программы.

[Beermonza]

На 10 витках 0,08 мГн - это очень мало. Начальная проницаемость получается 944, хуже чем у трансформаторной стали такой толщины. Какая-то ошибка в программе. Скорее всего, что она не может откалиброваться адекватно, кроме возможных ошибок в методике расчёта.

Когда человек в статье пишет "электрическое сопротивление конденсатора" и "реактивное сопротивление катушки", при этом используя формулы ёмкостного и индуктивного сопротивления, то он явно в этом ничего не понимает. Настораживает.

20 витков - 0.278~0,297 mH

Всё то же самое, проницаемость до 1000. Надо не ниже 5000, лучше 30000.

Измерьте индуктивность первичной обмотки ТВ3-1-9, посмотрим, что покажет.

[EternalEngine]

Я тоже испытывал когнитивный диссонанс, сверяя полученные показания с таблицей проницаемости. Думал где-то ошибся в расчетах. При этом на другом, чуть большем трансформаторе, показания были вобще 0,018 mH.

На ТВ-3-1-9 показывает ~6750mH, что впринципе похоже на истину.