Простой ламповый усилитель. Двухтактный ультралинейный УНЧ на EL84 (6П14П) Ламповый усилитель для начин на 6п14п
Я не претендую на то, что все высказывания в статье являются 100% верными. Прошу учесть, что это первый мой значительный проект и до этого я вообще мало знал что-нибудь о радиолампах, их схемотехнике, монтаже и т.п.
Идея собрать усилок для колонок витала в моей голове очень давно. Впрочем, я об этом уже писал в первой части статьи. И тут один мой друг "подсел" на конструкторы МастерКИТ, собирал все подряд, в том числе и усилок для колонок S30. Я тоже загорелся, но я ведь не ищу легких путей:) Опять-таки начитался форумов и решил собрать гибридный усилок, это который состоит из входного лампового каскада, а выходного - на транзисторах. На e-bay таких конструкторов вагон. И все они в районе 25-50 бакинских. Но в то время я еще боялся покупок онлайн и поэтому решил собрать гибридный усилок своими силами. Пошел на форум за подсказкой, и в результате меня отговорили от гибридника:) Начал поглощать информацию тоннами, выбирать схемы, изучать основы ламповой схемотехники, монтажа, намотки трансформаторов. Судя по статьям и форумам, все было просто: 1-3 советских лампы, пара трансов от старых совковых телевизоров, и усил готов. Затрат по предварительным подсчетам получалось 1000-1500р. В принципе очень даже недорого. Но первый же поход на радиобарахолку закончился ничем. Старые трансформаторы от теликов там отсутствовали, да и вообще почти никакого выбора. В инете тоже не особо было с вариантами на покупку. Точнее были, но по совсем "конским" ценам.
Тем временем устаканивалась примерная схема для будущего усилителя. Колонки Solo2 имеют чувствительность в районе 86-89дБА, что очень мало для лампового усилителя. Поэтому все варианты с мощностью 3-5Вт я отсек сразу. Но при этом лампы 6П14П (буржуйский вариант - EL84) везде предлагаются как самый оптимальный вариант начинающему лампоусилостроителю. Поэтому хорошим вариантом казался выходной каскад с 2-мя 6П14П (в параллельном включении) на плечо, что увеличивало мощность почти в 2 раза. Опять же хотелось хваленого всеми триодного включения, не смотря на маленькую мощность. Поэтому была выбрана схема Манакова А.И.
Она была переделана под входной каскад на 6Н6П (по отзывами на форуме она имеет очень хорошее звучание) и другое анодное напряжение (по совету самого А.И. Манакова). Все расчеты выходного каскада проводились в программе SEAMPCAD для ламп EL84, что в принципе не совсем соответствует действительности при использовании советских ламп 6П14П.
Регулятор громкости было решено не ставить - упрощение конструкции, не нужно греть голову выбором качественного регулятора, да и все равно усилитель предназначался для использования с компом, на котором громкостью можно рулить без проблем.
Особой проблемы с комплектующими не было. Как говорится, "покупай-заказывай". Но ведь как всегда хотелось подешевле.
Лампы и все детали были найдены в городе, ничего заказывать через интернет, тем более по бешеным ценам, не понадобилось. Питающий транс было решено сделать на базе ТС-180 или ему подобном.
Вы спросите, а как же дроссельные фильтры? Ведь необходимо отфильтровать анодное напряжение. Решил поставить так называемые "электронные дроссели" - транзисторные фильтры. Они обеспечивают очень хороший уровень фильтрации при минимальном падении напряжении. На базе нескольких схем была расчитана такая схема:
В электронном дросселе есть еще один плюс - плавное нарастание анодного напряжения. С использованием данной схемы задержка получается в районе 2 минут. Для ламп 6П14П и анодного напряжения 370В этого хватит вполне.
Осталась проблема в выходных трансах. Брать готовые - дорого (1500-2000р за штуку). Мотать самому - еще тот заморочь, особенно когда в розницу негде купить медный провод нужной толщины и в нужном количестве. Везде продают только большими катушками... Долго изучал принцип расчета трансформаторов. Научился работать с программой TubeTransCalc .
Вообще мегарулезная программа. А потом заспамил порядка 20-30 контор и заводов, которые занимаются намоткой и изготовлением трансформаторов на заказ. Ответили только единицы и из них нашлась только одна контора, которая предлагала изготовить трансы по моим расчетам за 700р/шт. Но оказалось не все так гладко, ценник потом начал плавно увеличиваться, повылазили еще кое-какие трудности с заказом и оплатой, пришлось с этой конторой завязать. После чего была найдена другая питерская контора, которая обещала изготовить выходные трансы на базе ШЛ25х50 по 800р/шт и еще и питающий транс на базе тора ОЛ50-80-50 также по 800р. Итого 2400р, не считая доставки. Очень даже неплохо.
Силовой транс заказал с обмотками:
- 2шт по 320В 0,125А с отводами 280В и 300В (на всякий случай)
- 3шт по 6,3В 2А (решил заложить питание на индикаторы вых. мощности)
Выходные трансформаторы расчитал под ШЛ25х50. Ri=875Ом, Ra=4200Ом.
Вторичку запланировал по методу Партриджа на 4-8-16Ом.
По расчетам получилось:
- Первичка 19 слоев секциями 3-4-5-4-3 проводом 0,315; коммутация последовательно
- Вторичка 4 слоя между секциями первички проводом 1,12; коммутируется в зависимости от сопротивления нагрузки
- Активное сопротивление первички - 130Ом
- Активное вторички - 0,16-0,64Ом в зависимости от сопротивления нагрузки и способа коммутации
- Ls=0,0047Гн
- Частотная характеристика 24-100000Гц (при неравномерности 1дБ)
Заказал, оплатил, через месяц получил. Вместе с доставкой вышло в 3000р. Качество изготовления устроило вполне.
Правда случился "коллапс" с силовым трансом, который позже был разгадан. Заложенные мной обмотки 280, 300 и 320В не пригодились. Выпрямленное и отфильтрованное напряжение под нагрузкой не соответствовало расчетному. Уже позже с помощью друга и его осциллографа было выяснено, что у нас напряжение в сети имеет форму синусоиды со "срезанными" верхушками. За счет этого выпрямленное напряжение не равняется вычисленному по формуле.
На всякий случай прикупил стабилизатор напряжения Solby SVC-1000VA. Эта модель относится к электромеханическому типу стабилизаторов, обеспечивающих плавное регулирование выходного напряжения с высокой точностью (3%) его поддержания. Регулирование обеспечивается сервоприводом, автоматически отслеживающим за изменениями входного напряжения и тока нагрузки.
Он форму синусоиды не исправляет, но, по крайней мере, страхует от значительных перепадов напряжения и, соответственно, - от изменения величины анодного напряжения и сдвига режима работы ламп.
Пора было собирать макет. Взял большую доску и сварганил макет одного канала. Много времени потратил, подбирая катодные резисторы для 6П14П-ЕВ. Все никак с расчетами в SEAMPCAD не совпадало. Оказалось, вот тут и есть разница между басурманской EL84 и нашей 6П14П: на нашу лампу нужно подать МЕНЬШЕЕ напряжение смещения, чем на их. Так что при напряжении смещения в районе 12В я добился требуемого катодного тока 36мА.
Макет заработал:) Счастью не было предела.
Единственный косяк - очень явный низкочастотный фон. Но это оказались издержки длинных "соплей" в макете и неправильного расчитанного резистора на входе. Изначально он был 200Ом, уменьшил его до 8,2Ом - все стало чисто:) Решил собрать индикатор выходного сигнала. Схема достаточной простенькая.
Изначально она была на лампах 6Е1П, но они мне не понравились. Долго искал 6Е3П. Кое-как нашел. По 150р/шт. Собрал - работает.
Решил попробовать логарифмический по схеме руки всем известного Lynx"а.
Собрал. Работает, но не нравится. Вернулся к первому варианту.
Оставалось спроектировать корпус и скомпоновать в нем "начинку".
Просмотрел вагон фоток корпусов. Прошурстил все варианты под заказ. Ничего не впечатлило. В результате решил сделать сам. Конечно, хотелось дерево подороже или шпон. Но в результате остановился на обычной сосне. Спроектировал в Компасе примерный вариант корпуса, просчитал все размеры. Нарисовал в Кореле внутреннюю плату. Полностью навесным монтажом решил не заморачиваться, а сделать на базе куска текстолита. Так проще.
Прошелся морилкой на 3 раза, потом лаком паркетным тоже в 3 слоя. Получилось очень даже неплохо:)
Собрал плату. Проверил. Засунул все в корпус. Поигрался с прокладкой сигнальных кабелей для минимизации фона. Удовлетворился:)
Звук понравился. Чистое звучание, все инструменты прослушиваются. По сравнению с родным усилком колонок - небо и земля. Мощности хватает для раскачки колонок примерно на 60% громкости. Индикаторы - просто загляденье. Если смотреть фильм, то столбики шевелятся в такт открытия рта - очень прикольно.
Ну и теперь о грустном: себестоимость усилителя получилась 7200р. (это с учетом всех деталей, часть которых (от логарифмического индикатора, подбора катодных резисторов) осталась на будущее, пары запасных ламп 6П14П-ЕВ для подбора пар, морилки, лака. Дополнительно покупка инструментов (сверел, коронок, электролобзика, пилок) и стабилизатора напряжения - еще около 4500р . Вот вам и ламповый усилитель:)
Но все равно я доволен. Готовый за такую бы цену с аналогичными характеристиками и внешним видом я бы, наверное, не взял.
Ну, а если когда-нибудь захочется собрать еще усилитель, то следующим этапом будет усилитель на полевых транзисторах. Все-таки КПД выше, размер и вес в разы меньше.
PS: Хочу поблагодарить всех, кто помог мне в этом проекте, а в частности:
- мою жену Анечку за то, что морально поддерживала, помогала и не дала бросить все на полпути
- обитателей форума audioportal.su: А.И. Манакова aka Гэгэн , Леонида aka Пермяк , Сергея А за помощь и подсказки в процессе; и многих других, из чьих сообщений я подчерпнул много полезной информации
В начале декабря я задумал сделать подарок моему другу по форуму любителей японской литературы. Он был переводчиком двух книг, которые стали одними из моих любимых, я и решил хоть чем-то отблагодарить его за труды. Зная, что он гитарист, мечтающий о ламповом комбике, решил сделать для него простенький ламповый усилитель.
Сама схема не претендует на новизну. В этой статье я скорее хочу рассказать, как из груды хлама сделать красивую и полезную в быту гитариста вещь.
Я знал, на каком неламповом гитарном комбике друг играет, и что сопротивление динамика 4 Ома. К динамику можно подключить внешний ламповый! Схему решил использовать уже проверенную, 6Н2П + 6П14П, для домашнего музицирования вполне достаточно.
Обычно я не заморачиваюсь по поводу корпуса и варю из кусков металла любую конструкцию, в которую бы поместились получившиеся платы с трансформаторами, но на этот раз варить ничего не хотелось, да и времени для этого было мало.
Поскрёб по сусекам на работе и откопал раздербаненый корпус от автомобильного зарядного устройства для автоаккумуляторов времён расцвета социализма. Из него неизвестные мне добрые люди вытащили всё, что могли, за исключением пары неоткушенных проводов. По скромным прикидкам в него могли поместиться трансформатор и плата усилителя. О вмещении дросселя можно было не мечтать.
Использовать анодный и накальный трансформатор по отдельности так же не представлялось возможным, ни одного трансформатора ТАН в закромах не оказалось. В этой связи я решил посетить одно из злачных мест Пензенской области – радиобарахолку, где мне посчастливилось приобрести ТАН-31.
Примерно прикинул расположение элементов в корпусе, и вот как я предполагал разместить элементы (справа налево):
Трансформатор питания, который я решил отделить медным экраном от основной платы.
Радиатор охлаждения стабилизатора накала. Я хотел организовать накалы предусилительной и оконечной лампы постоянным стабилизированным напряжением, но впоследствии от стабилизатора пришлось отказаться в виду нехватки места. А без добротного радиатора использование стабилизатора дело рискованное.
Основная плата.
Выходной трансформатор.
На обратной стороне лицевой панели плата блока тембров.
Лицевая панель выглядела не парадно. В отверстие, под которым красуется надпись «ВКЛ» даже с большим чувством юмора не вкрутить потенциометр громкости. Решение нашлось быстро, как при создании я использовал алюминиевый лист для выполнения на нём гравировки, так и тут решил закрыть всю лицевую панель алюминиевым листом с выгравированными надписями. С целью дальнейшего роста мастерства изготовления поставил перед собой задачу полностью скрыть элементы крепления алюминиевого листа к корпусу, чтобы создавалось впечатление, что к корпусу ничего не прикручено и он цельный.
Нарисовал макет для гравировки лицевой панели и примерно представил вид готового усилителя.
Выгравировал лицевую панель. Подробное описание процесса химической гравировки вы можете прочитать .
Просверлил отверстия для крепления к корпусу. Используя винты в потай 3×10 прикрутил лист алюминия к корпусу. В местах болтовых соединений выполнил зенковку сверлом на 5. У болтов сточил головку до диаметра, который бы полностью утапливался в зенкованное гнездо.
Места соединений залил суперклеем в 2 слоя, после чего зашлифовал места заливки до полностью гладкой поверхности. Были места, где при тщательном осмотре были видны небольшие ямки, эти отверстия тщательно протёр спиртом и заново залил клеем. Повторял до момента идеальной гладкости, в ином случае были бы видны неровности после покраски.
После просверлил отверстия под вход и потенциометры, выточил прямоугольное отверстие под кнопку включения питания и обработал шлифмашиной.
В задней панели сделал отверстия под аудиозажимы, зажим заземления и гнезда питания и предохранителя. С помощью всё той же шлифмашины снял слой старой краски с основания, верхней крышки и задней панели. Покрасил всё чёрной глянцевой алкидной краской. Места гравировки залил белой алкидной глянцевой краской с помощью кисти.
На заднюю панель установил фурнитуру.
Схема усилителя
Перейду непосредственно к самой схеме. Она проста, предусилитель + катодный повторитель на 6Н2П и оконечник на 6П14П. Накал ламп организовал постоянным током по схеме «ёмкость – диод – ёмкость». Питание анодов на классическом фильтре «ёмкость – резистор – ёмкость».
Собрал схему, на выходе небольшой фон – результат отсутствия дросселя в цепи фильтрации анодного напряжения и не совсем грамотной разводки земли. Одним словом, спешил. Помучился с разного рода доработками, но ничего не помогло. Решил переразвести землю на плате и использовать электронный дроссель на полевом транзисторе IRF830.
Опытным путём было выяснено, что уровень пульсаций в этой схеме с 4 конденсаторами суммарной ёмкостью 4,4 µF аналогичен классическому LC-фильтру с ёмкостью порядка 350 µF. По габаритам и стоимости электронный дроссель в выигрышном положении. Многие бывалые могут меня раскритиковать. Я понимаю, что обычный дроссель на 3-5 Гн даст лучшие результаты, но что делать, если его просто некуда ставить, корпус не позволяет. На фото ниже транзистор без радиатора, впоследствии я прикрутил к нему небольшой радиатор.
Из особенностей схемы усилителя отмечу ещё наличие полноценного блока тембров в разрыве между предусилителем и катодным повторителем. «Высокие», «низкие», «средние» и «уровень» – всё, что нужно для ловли гитаристом удовлетворяющих оттенков звучания. Плата блока тембров отделена от основной и крепится к задней стенке лицевой панели. Не хотелось мне тянуть паутину проводов к каждому потенциометру, поэтому развёл платку, к которой идут всего три провода – вход, выход и земля.
Никаких каскадов искажения в схеме нет. У адресата подарка уже есть педаль лампового хайгена для гитары, да и места в корпусе нет.
Переразводка земли и использование электронного дросселя свели фон на нет.
В качестве выходного трансформатора я использовал ТВ-2Ш, по причине отсутствия альтернатив. Все элементы установил в корпус, запаял провода питания трансформатора и выходы вторичных обмоток выходного трансформатора к гнезду питания и аудиозажимам, соответственно. Закрыл крышкой. На потенциометры поставил ручки Boss 19,5 мм. Всё готово!
Перед отправкой в течение двух дней проводил прогон усилителя по 6 часов. Ничего не погорело, не появилось никаких посторонних призвуков и шумов. До нового года оставалось 14 дней и медлить было уже нельзя, нужно было высылать подарок и надеяться на почту России.
В «комплект поставки» вошёл сам усилитель, 2 запасные лампы, кабель питания, 2-метровый аудиокабель для подключения к динамику и даже 25-Ваттный паяльник с минимальным запасом олова и канифоли. Хоть я и запаял на аудиокаль клеммы подключения к динамику, всё равно решил перестраховаться и выслал паяльник, вдруг клеммы не подойдут.
Почта России не разочаровала и не превратила подарок в прошлогодний, всё пришло вовремя. Адресат был приятно удивлён.
— данный ламповик изготовлен с использованием бюджетный электронных компонентов. То есть, задействованные в схеме детали находятся в свободной продаже не только в магазинах радиотоваров, но и на любом радио рынке. К тому же их можно приобрести очень дешево. Возможно у вас дома хранится старый, советских времен ламповый телевизор или радиоприемник, то тогда вам усилитель обойдется еще дешевле.
Все компоненты усилителя установлены на шасси с применением навесного монтажа. Панельки для установки пентода 6П14П лучше всего использовать из керамики. Ламповый усилитель звука предназначен для работы в паре с устройством предварительного усиления звука. То-есть должны иметься все необходимые элементы регулировки уровня громкости звука и тембра. В качестве примера такого предусилителя, можно взять персональный компьютер, а звуковой сигнал можно снимать с его линейного выхода.
- Мощность на выходе усилителя составляет 20 Вт
- Нелинейные искажения (КТЕ) не превышает 1,3%
- Входное напряжение усилителя 500 mv
- Параметр амплитудно-частотной характеристики находящейся в диапазоне от 32 Гц до 30 кГц составляет всего лишь ±0.9 дБ.
- Ламповый усилитель мощности звука реализован на радио лампах в количестве: 6Н2П — 1 шт., 6П14П — 4 шт.
Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя
Ламповый усилитель на 6п14п схема , которого выполнена на двух каскадах, один из которых каскад оконечного тракта, другой фазоинвертирующий каскад, собранный по типовой схеме с разделенной нагрузкой на двойном триоде 6Н2П. Оконечный тракт реализован по стандартной схеме с использованием четырех мощных выходных пентодов 6П14П, работающих по схеме двухтактного усиления в режиме А/В. Ток смещения на сетки управления всех четырех выходных ламп берется из цепи совмещенного катода, а именно с постоянного пяти-ватного резистора R12. Сопротивления R13 – R16 снижают возможность возникновения само-возбуждающего эффекта усилителя при высокой частоте.
В фазоинверторном каскаде, катодная цепь двойного триода 6Н2ПС имеет обратную отрицательную связь, поступающую с обмотки вторичного напряжения трансформатора установленного на выходе. Напряжение питания усилитель получает с выпрямителя, образованного диодным мостом. В анодную цепь фазоинвертора напряжение поступает через фильтрующую цепочку R9-C2. Установленный на выходе усилителя трансформатор, собран на сердечнике из Ш-образных пластин электротехнической стали. Пластины типа Ш-30 с толщиной набора 36 мм. Катушка первичной обмотки выполнена проводом марки ПЭЛ-0,31 и содержит две секции по 1200 витков в каждой. Катушка вторичной обмотки имеет 88 витков и выполнена проводом ПЭЛ-1,0.
Намотка трансформатора
Наматывать трансформатор выходного каскада следует на двойном каркасе разделенного перегородкой. Принцип намотки секций, порядок ее выполнения, а также схема подключения обмоток и их соединение показано на снимке ниже. Каркас первичной обмотки поделен на 6 секций, которые содержат по 300 витков в каждой. Обмотка вторичного питания поделена на 4 секции с 44 витками в каждой. Очередность намотки выходного трансформатора такова: первым делом укладывают витки в секции каркаса под номерами 1,8,2,7,3. Далее конструкцию снимают с намоточного устройства, разворачивают на 180 градусов и продолжают наматывать остальные секции с номерами 4,9,5,10,6.
На снимке показан трансформатор оконечного каскада усилителя с номинальной мощностью 20 Вт.
а — размещение трансформаторных обмоток; б — схема соединения трансформаторных обмоток
Силовой трансформатор источника питания лампового усилителя, изготовлен на магнитопроводе из трансформаторной стали Ш-40 с толщиной набора пластин 50 мм. Первичная обмотка имеет 430 витков намотанных проводом ПЭЛ 0,8. Вторичная обмотка выполнена проводом ПЭЛ-0,31 и содержит 400 витков. Обмотка накальной цепи кенотрона имеет 11 витков провода ПЭЛ-1.0. Обмотки для цепей накала радио ламп L4 и L5 имеют 13,5 витка провода ПЭЛ 1,0 каждая.
Данный ламповый усилитель 6П14П был разработан для проверки идеи так называемого «сэлфсплиттера», применительно к выходным пентодам. Идея сэкономить на межкаскадных конденсаторах и избавиться от дорогостоящих катодных конденсаторов, дабы упростить и удешевить усилитель, полностью, на наш взгляд, себя оправдала.
Для большинства начинающих и не очень опытных конструкторов мощность усилителя имеет большое значение, ибо имеющаяся акустика в большинстве случаев имеет довольно низкую чувствительность. Поэтому мы решили использовать в выходном каскаде лапового усилителя 6П14П, позволяющие получить мощность около 15 Вт. Выбор этих ламп обусловлен и другими причинами: во-первых, они очень распространены и стоят достаточно недорого, а во-вторых, на наш взгляд, это одни из самых музыкальных пентодов, выпускающихся в настоящее время. В катодах ламп выходного каскада применен источник тока на КР142ЕН12. Ток выходного каскада можно регулировать в больших пределах, мы выбрали 75 мА.
Входная лампа ЕСС85 выбрана также не случайно. Эта лампа имеет достаточно высокий ток в рабочей точке, что благоприятно сказывается на передаче низких частот и усиление, достаточное, даже при применении ООС. Вместо ЕСС85 можно применить 12АТ7, пересчитав катодный и анодный резисторы. Мы сознательно ушли от 12АХ7 (6Н2П или ЕСС83), так как, на наш взгляд, эти лампы не обладают достаточно высоким разрешением, а проще говоря, отличаются «кашеобразным» звуком.
В источнике питания применены высокоскоростные диоды, они достаточно хорошо заменяют кенотроны и удешевляют конструкцию, конечно, вы можете применить и кенотроны, например 6Ц4П, звучание усилителя от этой замены только выиграет.
О примененных деталях.
Выходные лампы EL84EH куплены в представительстве Совтека в
Санкт-Петербурге, важная деталь: подбор ламп по току ОБЯЗАТЕЛЕН, ибо
сильно сказывается на звуке. ЕСС85 любезно предоставлены Александром
Бокаревым. Также отдельное ему спасибо за предварительную проработку
драйвера на этой лампе. Межкаскадный конденсатор: Multicap PPMF 0,1
мк на 400 В. (как ни странно но даже в усилителе с ООС, по крайней
мере конкретно в этом, разница в звучании различных типов
конденсаторов слышна очень заметно), тем не менее, можете смело
экспериментировать. Резисторы - углеродные корейского производства и
проволочные. Электролитические конденсаторы - Nichicon (какие были
под рукой). Входной потенциометр - Alps RK18. Монтажный провод -
разделанный акустический Kimber, но подойдет и МГТФ 0,35. Вот
собственно и весь набор, да, чуть не забыл, выходной трансформатор 8
кОм на 4 и 8 Ом нашего производства на «стандартном» магнитопроводе.
Еще раз подчеркну: на звук влияет ВСЕ!
Теперь конкретно о схемотехнике. Как вы можете видеть, она очень проста и без каких-либо выкрутасов:
Входной каскад, он же - драйвер выполнен на ЕСС85 по схеме SRPP, позволяющей нам получить достаточно высокое усиление, ток и низкое выходное сопротивление. Обратите внимание на подачу высокого напряжения на накал ламп, это связано с их электрической прочностью на пробой цепи «катод - подогреватель». Связь между каскадами выполнена с помощью конденсатора.
Выходной каскад усилителя 6П14П выполнен по
схеме «сэлфсплиттера». Его особенность - подача напряжения раскачки
только на одну лампу, что позволило нам избавиться от фазоинвертора
и одного межкаскадного конденсатора. Сетка лампы второго плеча
соединена с землей через резистор в несколько Ом, который
подбирается опытным путем по лучшей симметрии выходного сигнала, но,
в принципе, можно обойтись и без него.
Напряжение на вторых сетках ламп выходного каскада усилителя 6П14П
стабилизировано, причем мы отказались от применения газоразрядных
стабилитронов по причине их большей шумности. Стабильность
напряжения на вторых сетках очень благотворно влияет на звучание
усилителя. По ссылкуе о влиянии различных составляющих усилителя
мощности на лампах.
Пара слов об ООС. Как вы знаете, выходное сопротивление пентодного усилителя очень велико и существенно превышает сопротивление нагрузки, так вот в данной ситуации применение ООС жизненно необходимо. Номинал резистора в цепи ООС вы можете подобрать по своему вкусу (в смысле по своему слуху), но мы бы рекомендовали ограничиться рамками 10 кОм - 24 кОм.
Блок питания особенностей не имеет, единственное пожелание - не экономить на емкости конденсаторов фильтра. 680 - 800 мк будет вполне достаточно для обоих каналов.
Вот собственно и все.
Пожалуй, еще немного о монтаже: Если вы не уверены в правильности разводки земель при монтаже, воспользуйтесь «звездой». Этот вариант гарантировано позволит вам избежать ошибок. Центром «звезды» можете выбрать «земляные» выводы конденсаторов фильтра блока питания. Входные провода заземляются только в одной точке - у первой лампы. Неверный монтаж «земляных» проводов может существенно ухудшить глубину стереопанорамы, а нам ведь это не нужно?
Так как это звучит?
Читая о других самодельных конструкциях, невольно закрадывается мысль, что перед вами лучший усилитель 6П14П всех времен и народов, особенно этим «страдают» западные разработчики. Так вот: перед вами НЕ лучший усилитель, однако на наш взгляд, его звучание обладает рядом существенных достоинств: он очень детален и быстр, обладает высокой энергоемкостью, что позволяет усилителю убедительно передавать рок и другую «тяжелую» для маломощных ламп музыку. В отличие от классических пентодных усилителей, звук не напрягает, не вызывает утомления и обладает редко присущей пентодным двухтактникам мягкостью и деликатностью. Короче говоря, усилитель достаточно хорош для прослушивания любой музыки. Он действительно «всеяден», чего нельзя сказать об очень многих самодельных и промышленных конструкциях, а если учесть, что при безошибочном монтаже усилитель не требует настройки, то, пожалуй, это лучший выбор для начинающего любителя ламп, да и опытным «зубрам» мы бы посоветовали обратить на него внимание.
На сегодняшний день применение современной элементной базы позволяет малым количеством недорогих элементов весьма качественно задавать режимы работы электронных ламп. Данная статья описывает процесс и результаты создания гибридных (транзисторно-ламповых) УМЗЧ, сохраняющих в полном объеме «ламповость» усилительных каскадов и использующих кремневые элементы для ввода электровакуумных приборов в оптимальные режимы работы.
Перед разбором принципа работы прошу обратить внимание на то, что участки схемы находятся под напряжением опасным для жизни . При конструировании устройств с электровакуумными приборами, а также других с питанием от сети 220В обязательно знать и соблюдать правила электробезопасности.
Особенностью схемы является работа в двухтактном (push-pull) режиме как предусилителя, так и выходного каскада, что положительно сказывается на коэффициенте нелинейных искажений и выходной мощности (10 Вт).
Предварительный каскад усиления и фазоинвертор выполнен по схеме дифференциального усилителя на двойном триоде ECC802S (VL1.1, 1.2), данная лампа может быть заменена на 12AU7, ECC82, 6Н5П или 6Н1П, но мной проводились эксперименты именно с ECC802S производства JJ Electronic. Рабочая точка каскада обеспечивается источником постоянного тока (constant current source) на микросхеме LM317 (DA1) и резисторе R12. Разделительные конденсаторы С1, С2 обеспечивают отсечку постоянной составляющей сигнала для работы оконечного каскада. К ним предъявляются высокие требования, использование Cross-cap хорошее решение, но принимая во внимание высокую цену на продукцию Jantzen Audio, возможно применение серии ECWFD фирмы Panasonic, которая вполне справляется с поставленной задачей.
Выходной каскад построен по классической двухтактной схеме с обратной связью от ультралинейных отводов выходного трансформатора на пентодах EL84, аналогом которых являются лампы 6BQ5 и отечественная 6П14П. Рабочая точка на ВАХ обеспечивается источником тока на DA2 и R13. При наладке схемы необходимо добиться одинакового катодного тока ламп VL2 и VL3 регулировкой подстроечного резистора R9.
Сеточные резисторы (grid-stopper resistors) R7, R8, R10, R11 выполняют роль защиты от превышения сеточного тока, а также (R10, R11) уменьшают высокочастотную генерацию от резонанса индуктивности рассеяния и межобмоточной емкости выходного трансформатора. Частота этого колебательного контура, обычно, расположена выше звукового диапазона и не воспринимается на слух, но усиление сигнала на этих частотах прогревает лампы и в целом негативно отражается на характеристиках усилителя.
Цепь накала электровакуумных приборов данной схемы может быть запитана как от 6,3 В так и от 12,6 В в зависимости от соединения спиралей. Я использую постоянное стабилизированное напряжение накала 12,6 В, с применением все той же LM317, хотя крайней необходимости в использовании линейного регулятора в цепи накала нет.
Что касается анодного напряжения ламп тут дела обстоят иначе. Схема весьма чувствительна к нестабильности и шумам в цепи высокого напряжения. Кардинальным решением в борьбе с этим явлением будет применение высоковольтного стабилизатора, например, по схеме, представленной ниже. Более простым решением может быть использование только П-фильтра на L1, С8 и С9. Стабилизатор DA3 и mosfet-транзистор IRF820 необходимо располагать на радиаторах общей площадью теплоотвода не менее 20 см 2 .
Выходной трансформатор с броневым магнитопроводом изготовлен из железа М4 Cut-core без немагнитного зазора с габаритными размерами, представленными на рисунке.
Обмотка каждой половины выполнена по схеме 2p-2S-5p-2S-6p-2S-5p-2S-2p, где p = 85 витков провода ПЭТВ-2 0,2 мм, 2S = 75 витков (38+37) провода ПЭТВ-2 0,45 мм. Изоляция - электрокартон 0,1 мм между каждым слоем. Общее число витков первичной обмотки 1700x2 последовательно, вторичной параллельно 75x8 для нагрузки 4 Ом и 100x6 (75+25)x6 для 8 Ом. Для возможности подключения 8 Ом нагрузки необходимо разделить одну из секций вторичной обмотки каждой половины на 3 части, т.е. 25+25+25 = 75 и добавить по 25 витков к основным секциям. Ультралинейные отводы 43% от 1700, т.е. на 731-ом витке в каждой половине. Направление намотки обоих половин должно быть симметрично относительно центральной перегородки. При использовании магнитопровода с указанными габаритами необходимо весьма жестко соблюдать укладку виток к витку слоев, плотность обжатия изоляции и выполнять отводы снаружи магнитопровода, иначе может не влезть. Результатом будет высокая степень заполнения окна медью и примерно равное суммарное сечение меди первичной и вторичной обмоток. Вертикальное секционирование даст одинаковые активные сопротивления полуобмоток в пределах 155-165 Ом, а горизонтальное позволит добиться индуктивности рассеяния в пределах 5-7мГн, что весьма полезно при изготовление качественных выходных трансформаторов.
АЧХ и ФЧХ усилителя показывают высокую степень линейности в звуковом диапазоне. Измерения сигнала производились при 4 Вт выходной мощности на резистивную нагрузку 8 Ом.
Корпус устройства на данный момент находится в разработке, а так выглядит макет одного канала усилителя:
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| VL1 | Радиолампа | ECC802S | 1 | JJ Electronic | В блокнот | |
| VL2, VL3 | Радиолампа | EL84 | 2 | 6П14П | В блокнот | |
| DA1-DA3 | Линейный регулятор | LM317 | 3 | В блокнот | ||
| DA4 | Линейный регулятор | LR8K4 | 1 | Microchip | В блокнот | |
| T1 | MOSFET-транзистор | IRF820 | 1 | В блокнот | ||
| D1-D4 | Выпрямительный диод | UF3002 | 4 | В блокнот | ||
| D5-D8 | Выпрямительный диод | UF4004 | 4 | В блокнот | ||
| ZD1 | Стабилитрон | 1N4746A | 1 | В блокнот | ||
| R1 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R2 | Резистор | 1 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R3, R4 | Резистор | 30 кОм | 2 | 1 Вт | В блокнот | |
| R5, R6 | Резистор | 220 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R7, R8 | Резистор | 1 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R9 | Подстроечный резистор | 25 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R10, R11 | Резистор | 1 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R12 | Резистор | 180 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R13 | Резистор | 15 Ом | 1 | 1 Вт | В блокнот | |
| R14 | Резистор | 2.2 кОм | 1 | В блокнот | ||
| R15 | Резистор | 240 Ом | 1 | В блокнот | ||
| R16, R18 | Резистор | 100 кОм | 2 | В блокнот | ||
| R17 | Резистор | 470 Ом | 1 |
