6Н8С + 6П3С - одна из наиболее популярных классических комбинаций ламп, поэтому мой выбор остановился на ней. В мире происходит много вещей, которые кажутся случайными, но в целом все закономерно. Случайный (интуитивный) выбор ламп и схемотехники дал в итоге потрясающий результат! Верьте в себя и полагайтесь на свою интуицию!
Cхема Сталкера
Схема так проста, что не требует особых пояснений. В качестве выходных трансформаторов применены ТВЗ-1-9, извлеченные из старых ламповых телевизоров. Нижняя частота среза составляет примерно 40 Гц. Трансформаторы с большим Ктр применены специально для получения желаемого спектра искажений.
Все маломощные резисторы - МЛТ, остальные - современные китайские пятиваттные. Конденсаторы фильтров имеют аналогичное происхождение, разделительные конденсаторы - БМТ-2 на рабочее напряжение 400 В. Вместо БМТ-2 можно было применить более качественные (герметичные, по крайней мере) МБГП, но в то время я не придал этому особого значения. Вообще, я руководствовался принципом, что лучше поставить сегодня то, что лежит в тумбочке, чем завтра - то, что нужно еще где-то приобрести. Скорость сборки иногда тоже имеет значение! Особенно при дефиците энтузиазма:)
Лампы можно заменить на 6SN7 (6Н8С) и 6L6 (6П3С).
С блоком питания отдельная история.
Высоковольтный выпрямитель построен по схеме удвоения напряжения, т.к. в качестве силового трансформатора применен ТС-160, имеющий сравнительно низковольтные вторичные обмотки. ТС-160 был изъят из телевизора "Березка" :)
В усилителе отдано предпочтение RC фильтрам по той простой причине, что дроссели имеют немаленький размер и солидный вес. Я хотел сделать аппарат минимального размера и веса, поэтому от более эффективных LC фильтров пришлось отказаться. Электронные фильтры имеют для меня меньшую привлекательность, т.к. их применение нарушает принцип максимальной простоты, которым я стараюсь руководствоваться при проектировании своих схем.
Для задержки анодного напряжения вначале применялась следующая схема:
Время задержки - приблизительно 40 с. Летом 2008 года этот таймер был демонтирован, т.к. без него звук усилителя немного более чистый. Элементарный выключатель анодного напряжения, кроме того, лучше соответствует принципу максимальной простоты. Параллельно контактам выключателя подсоединен резистор 100к (2Вт) для предотвращения самоотравления катодов ламп, которое происходит, если при подключенном накале лампы долго остаются без положительного потенциала на анодах.
Электролитические конденсаторы не шунтированы ничем. Настроить низковольтную часть блока питания было несколько сложнее...
Я перепробовал все популярные методы борьбы с фоном. Результат с объективной т.з. был отличный (уровень шума -90 дБ), но субъективно звук был немного грязноват. Поэтому для питания накалов применен стабилизатор напряжения. Максимально допустимый ток для LM317T составляет 1.5 А, поэтому использовано праллельное включение 2-х микросхем. Такой вариант совершенно безопасен, т.к. LM317T имеет встроенный датчик температуры кристалла, который выключает стабилизатор при перегрузке. Обе микросхемы установлены на радиатор от процессора Athlon.
Однополупериодный выпрямитель (ОППВ) накала - единственная большая ошибка, допущенная при проектировании (по причине невнимательности). Дело в том, что ОППВ сильно нагружает силовой трансформатор за счет протекания постоянного тока через его вторичную обмотку. В результате вибрация трансформатора сильно повышается, что дает в итоге более грязный звук за счет микрофонного эффекта 6Н8С.
Диод КД203Г установлен на небольшой радиатор.
Подстроечным резистором R9 можно регулировать напряжение накала в небольших пределах: примерно от 5.7 до 6.5 В. Звучание усилителя при этом немного меняется. Этот интересный эффект можно использовать для тонкой настройки звуковой сигнатуры схемы.
Емкость конденсатора C6 - критичная величина. При увеличении емкости сигнатура усилителя немного менялась, причем субъективно не в лучшую сторону.
Летом 2008 года ОППВ заменен диодным мостиком, который установлен на отдельном небольшом радиаторе. Емкость C6 пришлось уменьшить до 1500 мкФ (для сохранения правильной сигнатуры):
Усилитель Сталкер S001
После завершения сборки усилитель был подключен к АС, роль которых играли ящики от радиол. Этот вариант был намного лучше, чем применение современных дешевых ширпотребных АС. Тем более, что в радиолах стояли довольно неплохие динамики 4ГД-28.
После завершения экспериментов я уже хорошо представлял себе, какой звук можно получить от ламп разных типов. После многочисленных сравнительных прослушиваний мой выбор остановился на комбинации 6Н14П + 6П6С. Усилитель, построенный на этих лампах должен был иметь предельно чистый прозрачный звук (т.е. высокую детальность). Кроме того, спектр искажений должен был получиться предельно нейтральным. Позднее выяснилось, что 6Н1П тоже прекрасно работает в данной схеме.
Полностью уверенный в выборе ламп и собственных силах, я приступил к выбору схемотехники усилителя. Как обычно, схема была получена экзистенциально-сюрреалистическим методом. Т.е. мне трудно объяснить, почему это сделано так, а это - вот так...
Усилитель Сталкер S002 схема
Секрет исключительно высокой нейтральности звучания - в комбинации ламп, светодиода и батарейки. И, разумеется, в качественных выходных трансформаторах.
Трансформаторы намотаны на железе ШЛ 16х32. Первичная обмотка состоит из 3-х секций по 635 витков провода ПЭТВ-2 0.23, соединенных последовательно. Вторичная обмотка - 2 секции по 54 витка провода ПЭЛ 0.74, включенные параллельно. Толщина немагнитной прокладки - 0.06 мм. При том, что нижняя частота среза усилителя составляет 38 Гц, субъективные впечатления о качестве баса положительные.
Резисторы, как обычно, МЛТ и современные китайские пятиваттные. Межкаскадные конденсаторы - МБГП. Электролитические конденсаторы не шунтированы ничем.
Усилитель Сталкер S002 - блок питания
Силовой трансформатор - от радиолы Урал, излишки напряжения накальных обмоток (7.0 В) гасятся резисторами (на схеме не показаны). Дроссели самодельные: железо ШЛ 12х25, 1850 витков провода ПЭТВ-2 0.23.
Фон достаточно сильный, т.к. не применяются никакие методы его подавления. Несмотря на это (как это ни парадоксально) шум совершенно не мешает комфортному прослушиванию музыки, даже на очень малой громкости.
Для тестирования использовалась акустика 6АС-519 от электрофона Ноктюрн. Звук более чем хороший для акустики такого уровня. Намного лучше, чем у ящиков от советских радиол I - II классов.
При самостоятельном повторении конструкции придерживайтесь описания, приведенного здесь. В таком случае Вы получите классический по сигнатуре ламповый звук, но со значительно меньшими искажениями. Вместо 6Н1П можно поставить 6Н14П (внимание, другая цоколевка), режим при этом следующий: Ua = 100 В, Ia = 7.0 мА, Ug = -1.5 В. 6П6С можно заменить на 6П1П, лампы с индексами В и ЕВ в данной схеме работают хуже (уменьшается детальность звучания).
Для полного контроля над звуком нужны самодельные высококачественные АС, идеально согласованные с собственными усилителем, комнатой, музыкальными предпочтениями. Без правильных АС Top-End система невозможна.
В настоящее время используется трехполосная
несимметричная АС, построенная на динамиках 4ГД-28 и 4ГД-36. Внешнее
оформление - щит. Остальное - секрет фирмы:)
Усилитель
Сталкер в сочетании с АС моей
собственной конструкции - это моя Top-End система, т.к. звук
абсолютно нейтральный, ЭМОЦИИ передаются хорошо и я на 100%
удовлетворен достигнутым результатом. Опыты в стиле Audio High-End
завершены, теперь можно плотно заняться ламповыми регенеративными
приемниками.
Стереотипы существуют всюду! Так и в усилительной , особенно если это касается аппаратуры классов Hi-Fi или High-End. Тут уж будь добр, и трансформаторы ставь побольше, и кенотрон в выпрямителе, и монтаж веди непременно серебряными проводами, и позолоченное шасси приготовь!
Рискую, что меня «заклюют» аудио-филы, но все-таки представляю УЗЧ, построенный по симметричному принципу с входным фазовращающим трансформатором и бестрансформаторным питанием анодных и экранных цепей. Включать ламповый усилитель можно через дифференциальный выключатель, который можно купить .
При желании в усилитель можно ввести регулятор тембра, который будет отличаться от обычного лишь удвоенным количеством компонентов и сдвоенными потенциометрами регулировки.
Тот, кто не мыслит себе УМЗЧ без отрицательной обратной связи (ООС), может осуществить таковую, соединив с общим (не заземляемым!) проводом среднюю точку вторичной обмотки выходного трансформатора, а с крайних выводов этой обмотки через резисторы (и конденсаторы, если требуется коррекция АЧХ) подать сигнал ООС в соответствующие точки катодных, анодных или сеточных цепей.
Главное здесь, чтобы сигнал был в нужной фазе, и ООС не превратилась в положительную обратную связь (ПОС). при которой произойдет сужение диапазона усиливаемых частот, а при достаточной глубине ПОС самовозбуждение усилителя. При введении ООС таким способом цепь, идущая к громкоговорителю, отсоединяется от шасси и соединяется с общим проводом, в качестве которого служит м субшасси», хорошо изолированное от корпуса усилителя и заземления и представляющее собой пластину из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размещаемую в подвале шасси.
Под ламповые панели и корпуса переменных резисторов, устанавливаемых на шасси, в субшасси вырезаны отверстия. Лампы вставляются в керамические панели с экранами ПЛКЭ-9. обоймы которых имеют гальванический контакт с шасси усилителя и заземлением. При отсутствии ООС один из проводов вторичной обмотки трансформатора Т2, как и первичной Т1, соединен с шасси усилителя и может заземляться.
Сведя к минимуму длину монтажных соединений, можно отметить, что ламповый усилитель звуковой частоты с бестрансформаторным питанием опасен примерно в равной степени с трансформаторным, имеющим высокие питающие напряжения. В обоих случаях обязательны требования безопасности: не производить монтаж и не касаться высоковольтных цепей, когда усилитель включен в сеть.
При хорошей изоляции обмоток трансформаторов Т1…ТЗ друг от друга, от сердечников и от шасси, вход и выход УМЗЧ абсолютно безопасны. Тем более, по определению, они должны иметь гальванический контакт с землей. ООС по переменному току можно ввести в предоконечном каскаде, исключив конденсаторы С7 и С8. При этом нелинейные искажения (но и коэффициент усиления) уменьшаются.
УЗЧ предназначен для работы от линейных выходов аудиоаппаратуры с выходным напряжением 0.5… 1.0 В. Как правило, такие выходы имеют низкий выходной импеданс для устранения завала ВЧ-составляющих в аудиосигналах за счет распределенной емкости экранированных соединительных проводов. В предлагаемом усилителе для этой цели и вход сделан низкоимпедансным.
Первый каскад усилителя выполнен по схеме с общей сеткой, также обладающей низким входным импедансом. Для уменьшения потерь коэффициент трансформации входного трансформатора Т1 выбирается в пределах 3…5. При хорошо подобранных моточных данных Т1 полоса пропускания УЗЧ получается достаточно широкой (40… 15000 Гц по уровню -6 дБ).
С увеличением коэффициента трансформации она сужается, в основном, сверху - за счет увеличения межвитковой емкости обмоток трансформатора. Нижняя граница полосы пропускания зависит от индуктивности обмоток, размеров сердечника Т1 и типа его материала. Например, при одинаковом числе витков на сердечнике из феррита 6000НН нижняя граничная частота УЗЧ будет ниже, чем для Т1 на сердечнике из материала 2000НН.
При равных нижних частотах среза на первом сердечнике нужно мотать меньше провода, чем на втором, а это уменьшает межвитковую емкость обмоток, т.е. расширяет полосу пропускания Т1 и оставляет больше места для межобмоточной изоляции, которая в этом усилителе должна быть высокого качества. Применение кольцевого сердечника позволяет снять проблему наводок от сетевого напряжения и помех. В противном случае придется применить экран из «магнито-мягкого» материала (мягкой стали, пермаллоя). Экран должен быть сплошной (достаточной толщины) или многослойный.
Альтернативой входному трансформатору в данном усилители звуковой частоты может послужить оптрон «в союзе» с ламповым фазовращателем или оптронная пара с симметричным выходом. Применение только разделительных конденсаторов на входе усилителя звуковой частоты чревато появлением неустранимого фона от питающей сети. Я не добивался от усилителя мощности звуковой частоты экстремальных характеристик, так как главной задачей была проверка возможности функционирования усилителя при непосредственном питании его от сети.
Если возникнет желание улучшить качество усиливаемого сигнала (и так - неплохое!), то, в первую очередь, следует, насколько возможно, уменьшить пульсации питающего напряжения. Например, вместо резистора R18 можно установить дроссель индуктивностью 2,5… .4.0 Гн и дополнительный оксидный конденсатор сразу после диодного моста емкостью 20…50 мкФ (450 В), а емкость С13 увеличить до 200…470 мкФ (450 В).
Вместо первого конденсатора можно включить неполярный конденсатор параллельно обмотке дросселя и так подобрать его емкость, чтобы получился параллельный резонансный контур, настроенный на частоту пульсаций выпрямленного напряжения (100 Гц). Такой контур имеет максимальное сопротивление на резонансной частоте и значительно подавит пульсации питающего напряжения.
Применение более совершенного транзисторного стабилизатора (взамен простого на VT1) также улучшит качество усиливаемого сигнала. Наконец, прецизионный стабилизатор накала, например, из , в добавление к описанным выше рекомендациям позволит использовать усилитель с любыми источниками сигналов (динамическими микрофонами, магнитными звукоснимателями проигрывателей грампластинок, лазерными проигрывателями компакт-дисков и пр.).
Входной сигнал в усилителе поступает на регулятор громкости R1. а с его движка на первичную обмотку I входного разделительного трансформатора Т1. Проходящий через нее ток через общий сердечник индуцирует во вторичных обмотках II и III одинаковые, но противофазные напряжения ЗЧ, поступающие в цепи катодов лампы VL1. Режимы работы триодов этой лампы по постоянному току заданы сопротивлением переменного резистора R2.
Перемещая его движок, балансируют каскад (без входного сигнала), включив между анодами триодов VL1 вольтметр постоянного тока. Перед балансировкой движок R2 устанавливается в среднее положение. Конденсаторы С1 и С2 устраняют отрицательную обратную связь по напряжению ЗЧ. Через разделительные конденсаторы С4 и С5 противофазные сигналы подаются в цепи сеток триодов лампы VL2.
Переменный резистор R7 определяет рабочие точки триодов VL2 и служит для балансировки каскада по постоянному току, R5 и R6 резисторы утечки управляющих сеток. Конденсаторы С6 и С7 устраняют ООС по ЗЧ. Противофазные сигналы с анодов триодов VL2 через разделительные конденсаторы С9 и С10 поступают на управляющие сетки ламп VL3 и VL4 двухтактного оконечного каскада.
Резисторы R12…R14 задают режим работы каскада по постоянному току (R13 осуществляет балансировку каскада), R10 и R11 резисторы утечки управляющих сеток, конденсаторы С11 и С12 устраняют ООС по ЗЧ. Усиленный сигнал ЗЧ выделяется на высокоимпедансной анодной нагрузке оконечного каскада (обмотке I выходного трансформатора Т2). Низкоомная нагрузка (акустическая система) подключается к обмотке II Т2.
Двухтактные (пушпульные) каскады усилителя работают одну половину периода усиливаемого сигнала, противоположное плечо (если не учитывать ток покоя) в это время «отдыхает». Это обстоятельство позволяет больше нагрузить лампы. Для повышения качественных характеристик УЗЧ в его оконечном каскаде введена ООС на экранные сетки. Такой каскад называют «ультралинейным».
Часть выходного напряжения снимается с первичных полуобмоток выходного трансформатора и подается на сетки ламп, обеспечивая снижение нелинейных искажений и лучшее демпфирование нагрузки за счет уменьшения выходного импеданса усилителя. При приближении отводов от обмотки I Т2 (на экранные сетки) к точке питания выходной каскад приближается по свойствам к пентодному (растет выходной импеданс, усиление и нелинейные искажения, уменьшается демпфирование), при приближении сеточного отвода к аноду к триодному (где все наоборот).
В усилителе применены постоянные резисторы типов МЛТ, МОН; переменные резисторы типов СП. СПО (непроволочные) с возможно большей мощностью рассеяния (1- 2 Вт). Их регулировочные характеристики типа «А» (для регулятора громкости R1 -»В»). Оксидные конденсаторы типов К50-7. К50-12. К50-17, К50-20, К50-27, К50-31 или импортные.
Конденсаторы должны обладать минимальной утечкой (класс «LL» для импортных) и иметь рабочую температуру до +105°С. Неполярные конденсаторы для надежности лучше применять на рабочее напряжение 630 В. Можно использовать конденсаторы старых типов (МБГО, МБГП-2) на напряжение не менее 400 В. Эти конденсаторы имеют внешний экран, который следует соединить с заземляемым шасси.
На экранирование переходных конденсаторов обычно мало обращают внимание, а ведь наводки на них извне тоже бывают весьма значительными, что уменьшает устойчивость УЗЧ. Выходной трансформатор Т2 намотан на сердечнике из пластин Ш19, толщина набора 40….45 мм. Намотка производится виток к витку, между слоями обмоток прокладка из одного слоя тонкой лакоткани или двух слоев конденсаторной бумаги.
Между обмотками желательно проложить фторопластовую (тефлоновую) прокладку (обмотать сверху лентой «ФУМ» фторопластовой лентой, применяемой в сантехнике для герметизации трубных соединений). В крайнем случае, между обмотками можно проложить два слоя провощенной писчей бумаги. Сначала проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0… 1,2 мм наматывают секционированную (для согласования с различными нагрузками) обмотку II, содержащую 86 витков (40+12+16+18), затем проводом ПЭВ-2 (лучше ПЭЛШО) диаметром 0.18…0,21 мм наматывают секции обмотки I, имеющие по 1500 витков.
При намотке второй половины обмотки I каркас трансформатора поворачивают на 180° для обеспечения большей симметрии полуобмоток с целью уменьшения индуктивности рассеяния . Отводы для экранных сеток делают от 380…500 витков, считая от центрального вывода (питания). Входной трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 3000НН…6000НН диаметром 20…30 мм. Первичная обмотка содержит 60…100 витков провода ПЭВ диаметром 0,31 мм, вторичные по 180…300 витков ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм.
Сердечник с проницаемостью 3000 мне попался, когда я разбирал строчный трансформатор от старого цветного телевизора. Сделать из него кольцевой сердечник можно несколькими способами:
- выпилить алмазным надфилем;
- склеить из кусочков прямоугольное подобие кольца;
- истолочь феррит в порошок или измельчить на наждаке, магнитом «выбрать» ферритовую пыль из смеси с абразивом, смешать с небольшим количеством эпоксидного клея (с минимальным количеством отвердителя), размять «тесто» и выложить в форму.
Альтернативный (не ферритовый) вариант входного трансформатора предложен в журнале «Радио» . Там написано буквально следующее: «…обмотка I состоит из 2×210 витков провода ПЭ диаметром 0,1 мм, обмотка II имеет 4×2100 витков провода ПЭ диаметром 0.05 мм… (правда, получается трансформатор с соотношением витков 1:20, а нам нужен 1:3).
Сердечник из Г-образного пермаллоя, сечение сердечника 6×12 мм. Экран двойной. Внутренний - стакан из 2-миллиметрового пермаллоя. Внешний, который плотно надевается на внутренний, сделан из меди в виде отрезка цилиндра с толщиной стенок 6 мм.
Дно его изготовлено из пермаллоя (2 мм). Такой массивный экран сделан для уменьшения наводок и микрофонного эффекта. Помещенный внутрь экрана трансформатор обложен кругом ватой для устранения воздействия вибраций и микрофонного эффекта,..». Такой трансформатор был применен на входе усилителя магнитофона, сигнал на который подавался с магнитной головки воспроизведения (вход с чувствительностью единицы милливольт).
Применение ферритового кольцевого сердечника позволяет на тех уровнях входного сигнала (0,5… 1,0 В), с которыми работает усилитель, вообще обойтись без экрана или запаять Т1 в экран из луженой жести, соединив его с заземляемым шасси (трансформатор должен быть надежно изолирован от экрана). Кольцо для Т1 берется с большим диаметром внутреннего отверстия (тонкое).
Перед намоткой его обматывают двумя слоями ленты «ФУМ». Для симметрии на двух противоположных сторонах кольца наматывают вторичные обмотки. Обмотав кольцо с обмотками двумя слоями ленты «ФУМ», по всей окружности кольца наматывают первичную обмотку. Сверху также можно обмотать лентой «ФУМ» или залить трансформатор каким-либо непроводящим компаундом.
Чтобы расширить полосу пропускания входного трансформатора, можно шунтировать обмотки II и III низкоомными (десятки-сотни ом) резисторами одинакового сопротивления (чувствительность усилителя, конечно, ухудшится).
Также можно применить трансформатор с соединенными вместе вторичными обмотками, а резистор R2 подключить крайними выводами к катодам триодов VL1, упразднив конденсаторы С1 и С2. Выиграв немного при этом в расширении полосы пропускания УЗЧ, проигрываем в усилении входного сигнала.
Трансформатор ТЗ стандартный, накальный, например, ТН-36. Обмотка II подключается к лампам VL1, VL2, резистором R19 производится балансировка УЗЧ по минимуму шумов (при максимальном усилении без входного сигнала). Обмотка III используется для накала ламп оконечного каскада (VL3, VL4).
Данный УЗЧ можно превратить и в полностью дифференциальный.
Для этого необходимо намотать симметричную обмотку I входного трансформатора Т1 или применить в качестве оного два малогабаритных трансформатора типа ТОТ с соотношением витков 1:3…5. Понижающие обмотки обоих трансформаторов включаются последовательно, точка соединения обмоток соединяется с заземляемым шасси.
При обычном использовании УЗЧ это еще один альтернативный вид входного трансформатора (понижающие обмотки обоих ТОТов включаются параллельно, а повышающие согласно схеме). Выходной трансформатор Т2 также нужно (для дифференциального включения) снабдить симметричной обмоткой II (рассчитанной на импеданс нагрузки), центральный вывод которой соединить с заземляемым шасси.
УЗЧ. выходной каскад которого применен в описываемом здесь усилителе, был изготовлен на основе в конце 60-х годов прошлого века. А в 70-х годах усилитель был реконструирован и работает исправно до сих пор. Конструктивно усилитель можно выполнить на шасси из мягкой стали, расположив его каскады в линейку.
Не следует забывать, что все каскады усилителя гальванически связаны с сетью, поэтому все перепайки следует производить только отсоединив усилитель от сети, а настроечные операции выполнять диэлектрическим инструментом. Для упрощения работы можно при настройке запитать усилитель от трансформаторных источников или лабораторных блоков питания, имеющих на выходе необходимые напряжения, а уж после настройки подключить УЗЧ к «родной» бестрансформаторной схеме.
Необходимый этап настройки, который следует выполнять очень внимательно и аккуратно, отработка «интерфейса», т.е. сопряжение каскадов, которые можно заземлять, с теми, которые заземлять категорически нельзя. Поскольку каскады усилителя двухтактные, то нет смысла загонять их режимы строго в класс «А», т. е. устанавливать рабочую точку в середине линейного участка характеристик ламп.
Подключив к выходу УЗЧ измеритель нелинейных искажений (без приборов «увидеть» изменения малых величин достаточно сложно), одновременно изменяют сопротивления катодных резисторов обоих плеч настраиваемого каскада (не забывая попутно его балансировать) до получения минимальных искажений при заданной амплитуде входного сигнала.
Как показала практика. УЗЧ с бестрансформаторным питанием в силу применения стабилизатора напряжения и отсутствия силового трансформатора с большим внутренним сопротивлением имеет более высокие параметры, чем стандартный (с трансформаторным питанием).
Ограничение максимального уровня усиливаемых сигналов наступает позднее, что является признаком расширения динамического диапазона усилителя. Применение дифференциальной (двухтактной) от входа до выхода с индивидуальной балансировкой каскадов позволяет подавить четные гармоники в сигналах и уменьшить собственные и наведенные синфазные помехи и шумы.
Выходная мощность предлагаемого усилителя составляет 12 Вт в полосе частот 40… 15000 Гц (с завалом по краям 6 дБ) при входном напряжении 0,7 В, коэффициент гармоник не превышает 1%. Оконечный каскад можно умощнить, применив, например, вместо ламп 6П14П более мощные 6П45С, 6РЗС и запитав их анодные и экранные цепи от умножителя напряжения, подобно предложенному в .
При наличии мощных радиочастотных наводок вход УЗЧ (возможно, и каждую управляющую сетку ламп) следует зашунтировать конденсатором небольшой емкости (100… 1000 пФ) с максимально укороченными выводами, а последовательно включить ВЧ-дроссель, например, ДМ-0,1 100 мкГн. Если входной сигнал имеет постоянную составляющую, то его подают на усилитель через разделительный конденсатор емкостью 0,1… 1.0 мкФ.
Несмотря на прогресс техники, ламповые конструкции звукоусиливающих устройств еще долго будут сохраняться как класс и радовать нас своеобразным «мягким» звуком. Применение бестрансформаторного питания таких устройств шаг к уменьшению габаритов и массы аппаратуры. Желаю успеха!
Двухтактный выходной каскад стереоусилителя отличается использованием в цепи катодов общего генератора тока на микросхеме, благодаря которому и обеспечивается парафазное управление пентодами 6П14П. Выбором коэффициента трансформации сопротивления нагрузки можно в некоторой степени изменять максимальную выходную мощность усилителя для любой акустической системы чувствительностью не менее 90 дБ.
Двухкаскадный усилитель мощности построен с двухтактным выходным каскадом по ультралинейной схеме (рис. 1). Усилитель имеет две особенности - отсутствие отдельного фазоинвертора и наличие стабилизированного источника тока в цепи катодов ламп двухтактного каскада.
Идею применения источника тока в выходном каскаде порекомендовал мне пермский конструктор радиоаппаратуры О. И Катаев.
Режим выходного каскада на пентодах 6П14П: напряжение на аноде Uа = 250 В. ток покоя в цепи катода 1к = 60 мА.
Первый каскад усилителя собран на двойном триоде 6НЗП. Лампа эта при средних знамениях крутизны и коэффициента усиления имеет немаловажную для стереофонических усилителей особенность - симметричную цоколевку. Поэтому каскады левого и правого каналов можно выполнить совершенно симметричными как при навесном, так и при печатном монтаже.
Сигнал с регуляторов громкости (переменные резисторы R1 1 и R1 2) в каждом канале через разделительный конденсатор подается на сетку триода лампы VL1. Усиленный сигнал с резистора нагрузки R6 (R7) через конденсатор С5 (Сб) поступает на управляющую сетку одной из выходных ламп VL2 и VL3 (здесь и далее указаны элементы лишь правого канала - верхнего по схеме). Управляющая сетка лампы VL3 соединена с общим проводом, поэтому лампы возбуждаются в противофазе за счет катодной связи и высокого внутреннего сопротивления источника тока.
Источник тока выполнен на стабилизаторе напряжения КР142ЕН5В (5 В). Вход стабилизатора подключен к выводам катодов ламп, а к его выходу подключен токозадающий резистор R11. При номинале этого резистора, равном 43-47 Ом, суммарный ток катодов обеих ламп устанавливается около 120 мА. т. е. по 60 мА на каждую. Лампы рекомендуется подобрать максимально одинаковые по току. По такой схеме (с источниками тока в катодах) было сделано несколько усилителей на лампах 6П14П. Лампы при макетировании конструкции работали стабильно при анодном напряжении UA = 370 В и токе l1 = 60 мА При этих же значениях напряжения и тока U и 1м но без источника тока (с фиксированным смещением), сразу начинался разогрев анодов После этих экспериментов в металле был сделан усилитель по двухтактной схеме на 6П14П при U1 = 305 В и I, = 60 мА. как вариант описываемого здесь. Применение источника тока позволило улучшить линейность частотной характеристики усилителя.
Энергетический запас блока питания позволил применить в усилителе электронно-световые индикаторы уровня напряжения 6Е1П - VL6 и VL7. Наличие этих двух зеленых «глазков’ «оживило» переднюю панель усилителя. Помимо контроля уровня сигнала усилителя по ним также можно судить о работоспособности блока питания. Цепь состоящая из резисторов R1S R19, диодов VD1. VD2 выполняет функции регулятора уровня и детектора огибающей, а элементы С18 R22 определяют время восстановления чувствительности индикатора. Узел из этих деталей собран на отдельно на небольшой плате которая установлена на основной плоте усилителя.
В усилителе использованы только готовые моточные изделия от бытовой телерадиоаппаратуры. Сетевой трансформатор ТС-160 и дроссель - от черно-белого телевизора «Рекорд-312 или другого подобного Выходные трансформаторы от радиолы «Урал -114′.
При их отсутствии можно изготовил выходные трансформаторы самостоятельно на броневом или витом разрезном магнитопроводе сечением примерно 4.. 5 см. Индуктивность первичной обмотки - не менее 30 Гц. Для самостоятельной намотки выходного трансформатора полезны следующие сведения. Первой на катушку наматывают часть вторичной обмотки 20 витков провода ПЭВ-1 0 5 затем после слоя изоляции кабельной бумагой наматывают первичную обмотку проводом ПЭВ-1 0 112 с отводами от 1280 витков далее от 1590. 1900 витков, после этого еще добавляют 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки - 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации - 0.0175.
Остальные детали также могут быть позаимствованы из старых телевизоров - резисторы МЯТ. конденсаторы БМТ. МБМ и др. Однако оксидные конденсаторы целесообразно устанавливать новые отечественные или импортные. например фирмы JAMICON.
Теперь подробнее о конструкции усилителя
Он имеет не совсем обычную конструкцию, в которой использован корпус от бесперебойного источника питания компьютера (рис. 2).
Все основные узлы усилителя собраны на четырех печатных платах из фольгированного стеклотекстолита - плата усилителя. плата источника анодного напряжения плата регулятора уровня с детекторами индикаторов и плата самих индикаторов (раскладка узлов и блоков на фото рис. 3).
Все платы имеют простейший рисунок проводников из фольги, его можно вырезать стальным резаком, изготовленным из полотна ножовки по металлу. Плата усилителя показана на рис. 4.
С верхней стороны установлены панели ламп VL1 - VL5. конденсаторы С7-С10. а также плата регулятора чувствительности и детектора индикаторов Большинство же деталей на основной плате размещают со стороны печатного монтажа что позволяет их легко заменять, если это потребуется. Микросхемы стабилизаторов КР142ЕН5В металлическим фланцем припаяны непосредственно к фольге минусовой шины питания что обеспечивает дополнительный теплоотвод.
О монтаже цепи накала ламп. Один из выводов подогревателей катода ламп соединен с общим проводом, а от другого цепь проложена одиночным медным проводом диаметром 0.9-1 мм в виниловой изоляции на расстоянии 30.. 40 мм от платы; в этом случае проблем с фоном в усилителе не возникало.
В тыловой части корпуса установлен трансформатор ТС-160. над ним находится плата выпрямителя и фильтра анодного напряжения (рис. 5).
В передней панели корпуса просверлено несколько новых отверстии - под индикаторы и регуляторы громкости, которые установлены с внутренней стороны,также там находится сетевой выключатель.
Для придания конструкции жесткости передняя и задняя стенки шасси стянуты между собой стальным стержнем диаметром 12 мм, в торцах которого просверлены отверстия и нарезана резьба М4. В крышке корпуса, в ее верхней части просверлено несколько десятков отверстий над лампами 6П14П для оттока разогретого воздуха В боковых стенках этой крышки, вблизи от ламп вырезаны прямоугольные отверстия. в которые изнутри вклеены силиконовым герметиком тонированные стекла.
На задней панели усилителя (рис. 6) находятся колодка сетевого разъема с предохранителем гнезда входа и выхода.
Гнезда входов усилителя («тюльпаны») установлены через изолируюшие прокладки и не имеют прямого контакта с корпусом усилителя Корпуса «тюльпанов» соединены с минусовым (обидим проводом) платы усилителя и корпусом усилителя через оплетку экранирующего кабеля.
Корпус усилителя и передняя панель окрашены тремя слоями автомобильной эмали типа «металлик» из аэрозольной упаковки.
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.
