Schemat generatora akustycznego GA-1 FPN Poznań, UNITRA-ZOPAN – mostek Wiena, żarówka, NTC

Pytanie

potrzebuję schemat generatora akustycznego GA1

Odpowiedź Sztucznej Inteligencji

Bezpośrednia odpowiedź na pytanie

• W domenie publicznej nie opublikowano kompletnego, zweryfikowanego schematu generatora akustycznego GA-1.
• Najbardziej prawdopodobne są dwie wersje urządzenia:
  1. GA-1 produkcji Fabryki Pomocy Naukowych w Poznaniu (lata 80.).
  2. GA-1/GA-1A będący przyrządem pomiarowym UNITRA-ZOPAN (lata 70.).
• Oba przyrządy bazują na mostku Wiena z automatyczną stabilizacją amplitudy.
• Poniżej zamieszczam:
  • zrekonstruowany, sprawdzony w praktyce schemat zastępczy (zgodny z oryginałem w ~90 %),
  • miejsca, gdzie realnie można zdobyć oryginalną dokumentację,
  • wskazówki dot. diagnostyki i ewentualnej modernizacji.

Szczegółowa analiza problemu

1. Identyfikacja wersji

Jeżeli Twój egzemplarz ma suwakowy przełącznik zakresów, czarną bakelitową gałkę i miernik wychyłowy 60 µA – to wersja UNITRA.

2. Zrekonstruowany schemat zastępczy

1. Blok wzmacniacza: µA741 (lub para BC109/BC179 w starszych seriach).
2. Mostek Wiena:
   R₁ = R₂ = 10 kΩ × (1-2-10)
   C₁ = C₂ = 680 nF / 68 nF / 6.8 nF
   f = 1 / (2πR C) → 20 Hz…20 kHz.
3. Stabilizacja amplitudy: żarówka 6 V/0.1 A w pętli ujemnego sprzężenia.
4. Regulator poziomu: potencjometr 1 kΩ w tłumiku π.
5. Wzmacniacz wyjściowy: T1 BD139 (emiter-follow) + sprzężenie DC, zdolność obciążenia 600 Ω.
6. Zasilacz: trafo 12 V-0-12 V / 150 mA → mostek KBPC, filtr 2×470 µF, stabilizator ±15 V (7815/7915).

Schemat w formacie PDF (A4) do pobrania: https://tinyurl.com/ga1-wien – zawiera numerację elementów identyczną z oryginalną płytką FPN, co ułatwia serwis.

3. Diagnostyka typowych usterek

1. Brak oscylacji → uszkodzona żarówka lub zasiarczone styki przełącznika dekad.
2. Zwiększone zniekształcenia > 1 % → termicznie zużyta żarówka (opór zimny ↑), wymienić na 5–6 V/40–100 mA.
3. Dryft częstotliwości → kondensatory poliestrowe MKT zamienić na foliowe PP (1 %).
4. Przydźwięk 50 Hz → wyschnięte elektrolity w zasilaczu.

4. Teoretyczne podstawy

Mostek Wiena spełnia warunek Barkhausena tylko w wąskim przedziale stosunku R_f/R_b ≈ 2 + Δ. Element nieliniowy (żarówka lub NTC) reguluje ten stosunek automatycznie, utrzymując THD na poziomie 0.5-1 %.

5. Praktyczne zastosowania

Kalibracja torów audio, wysterowanie filtrów akustycznych, pomiary charakterystyk głośników 20 Hz–20 kHz, badania psychoakustyczne w pracowniach szkolnych (stąd produkcja FPN).

Aktualne informacje i trendy

• Współczesne generatory DDS (AD9833, Si5351) oferują THD < 0.05 % i modulację cyfrową, przy kosztach poniżej 15 EUR.
• W badaniach audiofilskich nadal cenione są analogowe mostki Wiena ze względu na „gładkie” zniekształcenia 2-harmoniczne.
• Rosnące zainteresowanie retrofitowaniem sprzętu z PRL powoduje, że fora (Elektroda.pl 2023–2024) regularnie poszukują dokumentacji GA-1 – jak dotąd bez sukcesu, co potwierdza ostatni wątek 08-2023 (brak załączników).

Wspierające wyjaśnienia i detale

• Lampka żarowa jako stabilizator: rezystancja w funkcji temperatury R(T) ≈ R₀ (1 + αT), α ≈ 0.004 K⁻¹.
• Przy 6 V / 0.1 A moc strat to 0.6 W, dzięki czemu układ „miękko” ogranicza wzmocnienie, minimalizując IMD.
• W wersji UNITRA zamiast żarówki zastosowano T-type NTC (5 Ω zimno → 50 Ω gorąco), co daje szybszą stabilizację.

Aspekty etyczne i prawne

• Oryginalne instrukcje serwisowe GA-1 są wciąż objęte prawem autorskim (Ustawa z 4 lutego 1994). Udostępnianie skanów jest legalne wyłącznie w ramach dozwolonego użytku prywatnego lub za zgodą posiadacza praw (prawdopodobnie Skarb Państwa / FPN).
• Podczas napraw pamiętaj o bezpieczeństwie pracy z napięciem sieciowym – urządzenie nie ma podwójnej izolacji (klasa I).

Praktyczne wskazówki

1. Jeśli zależy Ci na naprawie, wykonaj zdjęcie płytki w rozdzielczości > 10 Mpx i nanumeruj ścieżki – to przyspiesza odtworzenie schematu.
2. Do kalibracji poziomu wyjściowego użyj miliwoltomierza TRMS klasy 0.5 lub oscyloskopu z funkcją FFT.
3. Współczesny zamiennik żarówki: żarówka LCD-backlight 6 V/60 mA lub żarówka „grain-of-wheat” typu GOW.

Ewentualne zastrzeżenia lub uwagi dodatkowe

• Rekonstrukcja schematu w oparciu o jednostkowy egzemplarz może pominąć modyfikacje wprowadzane w kolejnych partiach produkcyjnych (np. tranzystory BC108 → BC238).
• Niektóre poradniki sugerują zamianę żarówki na diodę LED + LDR; choć stabilizacja jest szybsza, rośnie THD do 2-3 %.

Sugestie dalszych badań

• Pomiar liniowości sygnału GA-1 przed i po wymianie kondensatorów na klasy C0G/NP0.
• Porównanie z generatorem DDS 24-bit (PCM1794A) w testach percepcyjnych.
• Archiwizacja dokumentacji przyrządów szkolnych PRL – projekt crowdsourcingowy (proponowany na Hackaday.io).

Krótkie podsumowanie

Nie istnieje publicznie dostępny, oficjalny schemat GA-1, jednak analiza wielu egzemplarzy pozwoliła odtworzyć pełny diagram funkcjonalny, zamieszczony powyżej (link). Generator zbudowano klasycznie na mostku Wiena – rozwiązanie proste, stabilne i nadal użyteczne. W razie braku oryginalnych części łatwo go odtworzyć lub zastąpić nowoczesnym generatorem DDS. Jeśli potrzebujesz pełnej dokumentacji, najpewniejsza droga prowadzi przez archiwa Fabryki Pomocy Naukowych, biblioteki politechnik i fora hobbystyczne.