Добрый день, уважаемые радиолюбители. Данная статья появилась благодаря множеству вопросов, посвящённых ионофонам различных типов, присланных мне после публикации цикла статей по данной тематике. Особенно часто вопросы касались ламповых ионофонов, их усовершенствования и дальнейшему развитию данной тематики. Собственно поэтому я и вернулся к данной тематике. Данную статью я хотел бы посвятить первому опыту конструирования двухтактного ионофона на радиолампах.

Схема электрическая принципиальная предлагаемого ионофона представлена на схеме выше. Данная схема является простейшей реализацией двухтактного ионофона и в подробном описании не нуждается, но несмотря на это обладает неплохими характеристиками.

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 С3 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. Конечное смещение на сетках радиолампы равно разности напряжений автосмещения и смещения, создаваемого резисторами R1, R2. Конденсаторы С5, С6 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 так же 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, что бы рассеиваемая на анодах лампы Ла1 мощность не вызывала покраснения анодов лампы Ла1.

Питание данного ионофона осуществляется выпрямленного и хорошо сглаженного источника питания напряжением 500 Вольт и током не менее 200 мА, а так же напряжением 250 Вольт током не менее 100 мА.

В качестве модулирующего усилителя был использован описанный ранее усилитель в статье «УНЧ с прямонакальным выходом»[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 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.

После намотки катушки покрываются 2-3 слоями ФУМ ленты так, что бы 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. На этом изготовление контурных катушек L1, L2 можно считать законченной.

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 так же фиксируются нитками. Для повышения механической прочности катушку можно пропитать или покрыть 1 слоем нитролака. На этом изготовление высоковольтной катушки можно считать законченным.

В законченной конструкции контурные катушки L1, L2 помещаются внутрь высоковольтной обмотки L3.

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 т.е. значительно превышается рассеиваемая на анодах мощность, то 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.

В подборке фото ниже показан макет данного ионофона при проведении испытаний.

В подборке видео ниже показана работа макета данного ионофона во время испытаний.

Качество звучания ионофона можно повысить, поэкспериментировав с формой электродов и их материалом.

На этом на сегодня всё, с уважением Андрей Савченко.

Список использованной литературы

1. Параметры ГИ-30.

2. Справочник по радиоэлектронике. Том 1. А.А.Куликовский. 1967 год.

3. «УНЧ с прямонакальным выходом»

P.S. Обновление от 02.04.2020:

Данная конструкция собиралась мной в качестве эксперимента с основной целью — проверить, насколько хорошо и эффективно можно использовать другие схемы классических автогенераторов (в частности двухтактных) в качестве высоковольтных генераторов, а так же ионофонов на их основе.

В качестве рекомендации можно посоветовать для увеличения выходной мощности и качества звучания собирать данный ионофон на паре радиоламп ГУ-50, либо на паре радиоламп ГИ-30, но с соединёнными параллельно половинками ламп.

Кроме того, для повышения стабильности работы автогенератора, возможно, потребуется подобрать величину ёмкости конденсаторов положительной обратной связи т.е. конденсаторов С2, С4. В качестве данных конденсаторов (а заодно и конденсатора С3), при использовании более мощных ламп лучше использовать радиочастотные конденсаторы, предназначенные для работы в подобных цепях, например, КВИ, К15У, вакуумные конденсаторы любых типов и им подобные.

В качестве модулирующего усилителя для данного ионофона лучше воспользоваться классическим одно- или двухкаскадным усилителем на сопротивлениях, работающим в классе А. Так как модуляция в данной схеме выполняется по первой сетке нет необходимости в высокой выходной мощности усилителя. В качестве второй лампы усилителя будет более чем достаточно радиолампы 6Н6П.

Если же у Вас имеется в наличии двухтактный трансформатор с коэффициентом трансформации 1:1:1, то можно сделать двухтактный модулирующий усилитель. В этом случае усилитель строится по любой классической двухтактной схеме с трансформаторной нагрузкой в выходном каскаде, но на вторичную обмотку трансформатора подключается резистор с сопротивлением, равным необходимому приведённому сопротивлению нагрузки ламп выходного каскада. Один конец вторичной обмотки выходного трансформатора модулирующего усилителя при этом соединяется с общим проводом, а со второго снимается модулирующие напряжение.