Какие бывают типы аудиотрансформаторов. Как выбрать трансформатор для лампового усилителя. На что обратить внимание при подборе выходного трансформатора. Какие характеристики важны для качественного звучания.
Основные типы и характеристики аудиотрансформаторов
Аудиотрансформаторы являются ключевым элементом ламповых усилителей, во многом определяющим их звучание. Рассмотрим основные типы и важнейшие характеристики этих компонентов:
- Выходные трансформаторы (TW) — согласуют высокое выходное сопротивление ламп с низкоомной нагрузкой (акустикой)
- Межкаскадные трансформаторы (TZ) — передают сигнал между каскадами усиления
- Входные трансформаторы (TD) — согласуют источник сигнала с входным каскадом
- Силовые трансформаторы (TAN, TOR) — обеспечивают питание схемы
Ключевые параметры аудиотрансформаторов:
- Максимальный ток (I max) — определяет мощность усилителя
- Сопротивление обмоток (Ra/Rn) — влияет на согласование с лампами и нагрузкой
- Коэффициент трансформации (Kтр) — показывает, во сколько раз изменяется напряжение
- Диапазон частот (Fн-Fв) — определяет полосу пропускания усилителя
Выбор выходного трансформатора для лампового усилителя
При выборе выходного трансформатора для лампового усилителя следует учитывать несколько ключевых факторов:
- Тип и мощность выходных ламп
- Желаемая выходная мощность усилителя
- Сопротивление акустических систем
- Требуемый частотный диапазон
- Схема включения ламп (однотактная или двухтактная)
Например, для однотактного усилителя на лампе 300B подойдет трансформатор TW20SECH с сопротивлением первичной обмотки 3.5 кОм и выходной мощностью около 7-8 Вт. А для мощного двухтактного усилителя на KT88 оптимальным будет TWT30PP с сопротивлением 2×3 кОм и мощностью до 40 Вт.
Влияние качества трансформатора на звучание усилителя
Качество выходного трансформатора во многом определяет звуковые характеристики лампового усилителя. Основные параметры, влияющие на звучание:
- Ширина полосы пропускания — чем шире, тем лучше передача высоких и низких частот
- Линейность АЧХ — равномерность усиления во всем диапазоне
- Уровень искажений — влияет на чистоту и детальность звука
- Динамический диапазон — способность передавать тихие и громкие звуки
Качественный трансформатор обеспечивает широкий и ровный частотный диапазон, низкие искажения и высокую динамику. Это позволяет раскрыть потенциал ламповой схемы и получить мощное, детальное и музыкальное звучание.
Особенности межкаскадных трансформаторов
Межкаскадные трансформаторы применяются для передачи сигнала между каскадами усиления в ламповых устройствах. Их основные особенности:
- Высокое входное и выходное сопротивление (обычно 10-100 кОм)
- Малый коэффициент трансформации (близкий к 1)
- Широкая полоса пропускания (до 100-120 кГц)
- Низкий уровень собственных шумов и искажений
Популярные модели межкаскадных трансформаторов:
- TZ6L — универсальный трансформатор для маломощных каскадов
- TZ6LF — с расширенным частотным диапазоном до 120 кГц
- TZ10L — для более мощных каскадов с током до 50 мА
Качественный межкаскадный трансформатор обеспечивает неискаженную передачу сигнала между лампами, сохраняя всю динамику и детальность звучания.
Силовые трансформаторы для ламповой техники
Силовые трансформаторы обеспечивают питание ламповых схем необходимыми напряжениями. Их основные характеристики:
- Мощность — должна соответствовать потребляемой мощности усилителя
- Напряжения вторичных обмоток — анодное, накальное, для выпрямителя и т.д.
- Токи обмоток — должны обеспечивать требуемую нагрузку
- Уровень помех — влияет на фон усилителя
Виды силовых трансформаторов:
- TAN — на Ш-образных сердечниках, компактные
- TOR — тороидальные, с низким уровнем помех
При выборе силового трансформатора важно правильно рассчитать необходимую мощность и напряжения для конкретной схемы усилителя. Качественный силовой трансформатор обеспечивает стабильное питание и низкий уровень фона.
Применение различных типов трансформаторов в ламповых усилителях
Рассмотрим, как используются разные типы трансформаторов в типичном ламповом усилителе:
- Входной трансформатор (при необходимости) — согласует источник сигнала со входным каскадом
- Межкаскадные трансформаторы — передают сигнал между каскадами предварительного усиления
- Выходной трансформатор — согласует выходной каскад с акустической системой
- Силовой трансформатор — обеспечивает питание всех каскадов усилителя
Пример конфигурации трансформаторов для однотактного усилителя на 300B:
- Входной: TD1SP
- Межкаскадный: TZ6LF
- Выходной: TW20SECH
- Силовой: TAN250
Правильный подбор всех трансформаторов позволяет раскрыть потенциал ламповой схемы и получить качественное звучание.
Изготовление и настройка аудиотрансформаторов
Производство качественных аудиотрансформаторов — сложный технологический процесс, включающий несколько этапов:
- Расчет параметров трансформатора под конкретную схему
- Подбор материалов сердечника и обмоток
- Намотка обмоток с точным соблюдением количества витков
- Пропитка обмоток специальными составами
- Сборка магнитопровода
- Настройка и проверка параметров
Ключевые моменты при изготовлении:
- Качество материала сердечника (пермаллой, аморфные сплавы)
- Точность намотки и качество изоляции
- Минимизация паразитных емкостей между обмотками
- Экранирование от внешних помех
Тщательное изготовление и настройка позволяют получить трансформатор с оптимальными характеристиками для конкретного усилителя. Это обеспечивает максимальное качество звучания ламповой техники.
| Nпп | Название Тр-ра | I max |
Ra/Rn (6,3)* |
Kтр | Возможно применяемые лампы | Цена за шт | ||
| 1 | TW4SE | 50 | 5K/4-8 Om | 28 | 60 Гц-25000 Гц | 6П14П,6П1П,6Ф3П | 650 Руб | |
| 2 | TW6SE | 80 | 4,2K/4-8 Om | 26 | 35 Гц-35000Гц |
6П7С,6П3С,6П41С,6L6,5881,6П14П,
2х6Ф3П ,6П13С |
1600 Руб | |
| 3 | TW6PP | 80 | 2x4K/4-8 Om | 32 | 25 Гц-25000 Гц | 1600 Руб | ||
| 4 |
TW6PPCH (под
печатную плату) |
60 |
2х4К/4-8
Om |
32 |
25Гц-25000
Гц |
6П14П,6П1П,6Ф3П, 6П6С, 6V6, 6П13С |
1400
Руб |
|
| 5 | TW10SE | 120 | 3,5K/4-8 Om | 26 | 20 Гц-25000 Гц | 6П7С,6П3С,6L6,5881,Г-807,6B4G,6С4С,2А3, КТ88, EL34. | 2650 Руб | |
| 6 | TW10PP | 120 | 32 | 15 Гц-25000 Гц | 6П7С,6П3С,6L6,5881,Г-807,6B4G,6С4С,2А3 | 2650 Руб | ||
| 7 |
NEW
TW20SECH |
120 |
3,5K/4-8
Om |
25 |
20
Гц-20000 Гц |
300B,6B4G,2A3 |
4400 Руб |
|
| 8 | TW25PP | 120 | 2×3,3K/4-8 Om |
32 |
20 Гц-25000 Гц | 6П7С,6П3С,6L6,5881,Г-807,6B4G | 2900 Руб | |
| 9 |
TWC25SE |
150 |
1,8 К/4-8 Om |
17 |
20Гц-25000 Гц |
6С41С, 2Х6С19П |
3000 Руб |
|
| 10 |
NEW TW6SECH
|
80 |
4,2K/4-8 Om | 26 | 35 Гц-25000 Гц | 6П7С,6П3С,6П41С,6L6,5881,6П14П, 2х6Ф3П ,6П13С |
1400 Руб |
|
| 11 | TWB25PP | 120 | 2×2,5K/4-8 Om | 28 | 20 Гц-25000 Гц | 300В,EL34,KT88,6550,6П45С,2х6П7С,2х6П3С | 2900 Руб | |
| 12 | TWB40SE | 120 | 3,5K/4-8 Om | 25 | 12 Гц-25000 Гц | 300В,EL34,KT88,6550,6П45С,2х6П7С,2х6П3С | 4600 Руб | |
| 13 | TWB40PP | 120 | 2x3K/4-8 Om | 30 | 12 Гц-25000 Гц | 300В,EL34,KT88,6550,6П45С,2х6П7С,2х6П3С | 4500 Руб | |
| 14 | TWC40SE | 300 | 1K/4-8 Om | 12 | 20 Гц-25000 Гц | 6С33С ,6С41С, 6С19ПХ2 | 4600 Руб | |
| 15 | TWC40PP | 300 | 2х1K/4-8 Om | 17 | 20 Гц-25000 Гц | 6С33С ,6С41С, 6С19ПХ2 | 4500 Руб | |
| 16 | TWT30PP (тор) | 100 | 2×2,5 К/4-8 Om | 26 | 20 Гц-35000 Гц | 300В,EL34,KT88,6550,6П45С,2х6П7С,2х6П3С | 4100 Руб | |
| 17 | tTW50SE | 150 | 3К/6 Om | 22 | 10 Гц- 35000 Гц | КТ88,КТ90,6550 Возможны другие конфигурации. | 6000 руб | |
| 18 | NEW TW20PPCH | 100 |
2Х2,5K /6 Om | 28 | 15 Гц- 35000 Гц | КТ88,КТ90,6550 Возможны другие конфигурации. | 4500 руб | |
| 19 | TWC50SE | 400 | 0,6К/6 Om | 10 | 10 Гц- 35000 Гц | 6С41С, 6С33С, 6С18С Возможны другие конфигурации. | 6000 руб | |
| 20 |
TW60SE | 200 | 3К/6 Om | 22 | 10 Гц- 35000 Гц | КТ88,КТ90,6550 Возможны другие конфигурации. | 7000 руб | |
| 21 |
TW60PP | 200 | 3К/6 Om | 22 | 10 Гц- 35000 Гц | КТ88,КТ90,6550 Возможны другие конфигурации. | 7000 руб | |
| 22 | TWC60SE | 450 | 0,6К/6 Om | 10 | 10 Гц- 35000 Гц | 6С41С, 6С33С, 6С18С Возможны другие конфигурации. | 7000 руб | |
| 23 |
TWB100 |
0,5А |
на заказ |
— |
10 Гц — 25000 гц |
ГМ 70, SV 572,
845, 211 |
10000 РУБ |
|
| 24 |
TWB200 |
750 |
на
заказ |
— |
5
гц — 20000 гц |
ГМ 70, SV 572, 845, 211 | 15000
РУБ |
|
| 25 |
TWB300 |
1000 |
на заказ | — |
1
гц — 18000 гц |
ГМ 70, SV 572, 845, 211 | 20000
РУБ |
|
|
26 |
TZ6L | 25 | 10K/10K | 1 | 20 Гц-35000 Гц | 6Н1П,6Н3П,6Н30П,6Н6П,6Н23П,6Ж9П,6Ж4 | 1650 Руб | |
| 27 |
TZ6LF | 25 | 10K/10K | 1 | 20 Гц-120000 Гц | 6Н1П,6Н3П,6Н30П,6Н6П,6Н23П,6Ж9П,6Ж4,6С2С | 1700РУБ | |
|
28 |
TZ6F | 25 | 10K/10K/10K | 1 | 20 Гц-35000 Гц | 6Н1П,6Н3П,6Н30П,6Н6П,6Н23П,6Ж9П,6Ж4 | 1650 Руб | |
| 29 |
TZ10L |
50 |
5К/5K |
1 |
15
Гц-25000 гц |
6Н6П,6НЭ5П,6С45П,6П9,6Ж4 | 2650
руб |
|
| 30 |
TZ10LF | 30 | 5K/5K | 1 | 17 ГЦ-70000 ГЦ | 6Н6П,6НЭ5П,6С45П,6П9,6Ж4 | 2800 Руб | |
|
31 |
TD1SP |
— |
Digital IN |
1 |
|
Трансформатор цифровой
для входных цепей ЦАП. |
200 Руб |
audioinstrument.narod.ru
usilki
usilki| Готовые ламповые усилители AUDIOINSTRUMENT. |
|
|
|||||||||||||||||||
| ______________________________________________________________________________________________________________________ | |||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||
| Таблица возможных усилителей на базе «Талисмана» | ||||
| Наименование выходных ламп | Тип применяемого трансформатора | Напряжение питания | Выходная мощность | Оринтировочная стоимость |
| 6П6С | TW6PP | 300V | 10 ватт | Договорная |
| 6П3С (Е), 6L6 | TW25PP | 350V | 20 ватт | Договорная |
| 6П44СМ | TW25PP | 250 V | 23 ватт | Договорная |
| 2А3 | TW25PP | 250V | 12 ватт | Договорная |
| EL34, KT66 | TWB25PP | 450V | 30 ватт | Договорная |
| КТ88, 6550 | TWT30PP | 450V | 40 ватт | Договорная |
_______________________________________________________________________________________________________________________
| Ламповый винил корректор «PHONO MM SLH» |
|
audioinstrument.narod.ru
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
audioinstrument.narod.ru
isnov
isnovВ.В.Пузанов, г.Брянск
Однотактный ламповый…., возвращаясь к напечатанному.
Этой статьёй, я хотел бы ответить на наиболее часто задаваемые радиолюбителями вопросы, пояснить особенности монтажа однотактных ламповых усилителей, сравнить звучание различных ламп в выходном каскаде, поговорить об использовании разных радиоэлементов усилителя и влиянии их на звучание и т.д.
Несмотря на то, что в предыдущих моих статьях описаны основные принципы конструирования и использования радиоэлементов, письма, поступающие регулярно, говорят о недостаточном освещении этих вопросов. Мы с Вами попытаемся подробно разобраться по каждой группе проблем, подстерегающих начинающих (и не очень) конструкторов высококачественных ламповых усилителей. Сразу скажу, что статья не претендует на истину в последней инстанции, а отражает моё видение проблемы. Мысли изложенные ниже прошли многократную проверку временем и моими друзьями и я счел нужным поделиться ими с Вами, уважаемые читатели.
Для
удобства,
используем схему однотактного усилителя, изображенную на рис.1.
Схема не нова и много раз была опубликована в радиолюбительских журналах и в Интернете. Несмотря на это, она актуальна до сих пор, так как обеспечивает, при относительной простоте конструкции, отличное качество звучания.
Итак, начнем. Первая группа вопросов связана с регулятором громкости. Как вы видите, входной сигнал поступает прямо на него и от качества этого элемента зависит звучание всего усилителя уже начиная с входа.
Я применяю дорогой спаренный ALPS, потому что, с моей точки зрения:
1) удобно регулировать громкость одной
ручкой в двух каналах
сразу.
2)
«разбаланс» сопротивлений двух резисторов этого регулятора минимален.
3) «плавность хода» вне конкуренции.
4) нет влияния (что очень важно) на характер входного сигнала.
Для справки, стоимость этого радиоэлемента 30-50$ (как повезет).
Теперь поговорим об его замене.
Можно использовать
обычные
переменные резисторы группы «В» (желательно проволочные), по одному на
каждый
канал. В этом случае громкости каналов подбираются индивидуально.
Естественно,
резисторы придется многократно отслушивать по наилучшему звучанию, но
никто не
обещал легких путей. Регулятор громкости, по возможности, не должен
вносить
никакой «окраски» во входной сигнал, я уже не говорю о дребезге
контактов,
шуршании, заедании и т.д.
Хороший результат дает применение ступенчатого
регулятора
громкости (применялся в усилителе «Бриг», предварительном усилителе
«Радиотехника» и т.д.). Выбор за Вами.
Вторая группа вопросов связана с применением ламп первого каскада усилителя. Для этого подойдут 6Н2П или её октальный вариант 6Н9С, 6Н1П или её октальный вариант 6Н8С, 6Г7 (у кого остались со старых времен) и их зарубежные аналоги (полистайте справочник). Хочу сразу сказать о звуке. Лампа 6Н9С звучит «теплее», а 6Н8С более «аналитично», 6Г7 звучит очень детально и мягко. Прекрасным вариантом является применение монотриодов 6С2С и 6С5С. Коэффициенты усиления и внутреннее сопротивление у всех этих ламп различны (специально не привожу, посмотрите справочник), поэтому и различны номиналы резисторов, применяемых в каскаде. Выбор за Вами, уважаемые конструкторы. Чтобы Вы не «изобретали велосипед», приведу данные анодного резистора для различных типов ламп, о которых я сказал. Знак равенства я поставил условно, так как режимы работы и параметры этих приборов схожи, но неодинаковы.
1) 6Н8С=6Н1П – 20-30 ком
2) 6Н9С=6Н2П – 47-51 ком
3) 6Г7 – 100-110 ком
4) 6С2С=6С5С – 20-30 ком
Вообще, сопротивление анодного резистора должно
быть в
пределах 3-5 (иногда до 10)Ri,
где Ri – внутреннее
сопротивление лампы. Если оно не указано, применяем основное уравнение
лампы m=SRi, где m
– коэффициент усиления, S – крутизна
характеристики.
Следует иметь в виду, что с увеличением номинала
анодного
резистора увеличивается коэффициент усиления каскада, но сужается
частотный
диапазон и ухудшается динамика. Наоборот, с уменьшением сопротивления
этого
резистора, уменьшается коэффициент усиления каскада, расширяется
частотный
диапазон и растёт быстродействие. Если Вы посмотрите схемы усилителей,
применявшихся в промышленных ламповых конструкциях середины прошлого
века, то
обратите внимание, что номиналы резисторов в цепи анода предварительных
усилителей слишком завышены, а это приводит к росту третьей гармоники и
о
высоком качестве звучания придётся забыть. Не повторяйте этих ошибок!
Катодные
резисторы
подбираются по напряжению на катоде (относительно корпуса естественно)
в
пределах 1,45-1,7 вольта. Поскольку выходное напряжение современных
источников
сигнала обычно лежит в пределах 0,7-0,75 вольта, то напряжение смещения
на управляющей
сетке лампы первого каскада, как минимум, в 1,5-2 раза должно превышать
его. В
этом случае каскад будет работать без перегрузки. Если Вы применяете
высококачественный
предварительный усилитель, то его выходное напряжение ещё больше (до
двух и
более вольт). Как Вы понимаете, в этом случае напряжение на катоде
лампы (или
напряжение смещения на сигнальной сетке, что одно и тоже, только со
знаком
минус) входного каскада должно быть уже около 3 – 4 вольт. Кстати, если
кто-то
забыл, отрицательное напряжение смещения измеряют относительно катода.
По
падению напряжения на катодном резисторе легко узнать ток через лампу
(по
закону Ома). Следите за тем, чтобы этот ток не превышал справочного
значения
для конкретной применяемой лампы. Некоторые из Вас могут спросить,
почему я не
привёл в качестве примера лампы 6С3П, 6С4П. Отвечаю. Несмотря на
хорошее
звучание и отличную конструкцию, особенностью данных ламп является
появление
сеточных токов при смещении на сетке, начиная уже с – 1,1 вольта,
поэтому их
применение оправдано в каких-то конкретных случаях. Нужно также иметь
некоторое
количество этих ламп, чтобы выбрать экземпляры с минимальным
микрофонным
эффектом.
Если в выходном каскаде применяется триод или пентод типа 6П45С, то для их раскачки требуется гораздо большее напряжение. В этом случае в первом каскаде нужно применять пентод (например, 6Ж4, 6Ж49П, 6Ж52П, 6Э5П и т.д.) или использовать два каскада усиления по напряжению на триодах. Но имейте в виду, что в случае использования двух триодов в предварительном каскаде, Вы получаете в сумме три каскада, а это уже не кратчайший путь сигнала (со всеми вытекающими). Поэтому не нужно бояться использовать пентоды в штатном или триодном включении.
Многие зарубежные и отечественные производители применяют именно пентоды во входных каскадах своих усилителей, что не мешает им хорошо звучать.
Осторожно нужно относиться и к слишком категоричным суждениям типа: «применение SRPP обеспечивает транзисторное звучание» или «пентод не может хорошо звучать» и т.д. и т.п. Только сравнительное прослушивание различных усилителей позволит Вам выявить свои конкретные предпочтения в выборе схемы, ламп или радиоэлементов. Слушайте и ещё раз слушайте, ведь ухо – наиболее чувствительный прибор, не имеющий себе равных среди остальных измерителей. Приборы дадут Вам лишь количественную оценку каких-то параметров (коэффициента гармоник, выходной мощности и т.д.), но практически ничего не скажут о звучании в целом. Очень часто усилители с великолепными количественными показателями обеспечивают худшее звучание по сравнению с собратьями, обладающими гораздо более скромными параметрами.
Некоторые из Вас спрашивают, что лучше, включать обе половинки лампы предварительного каскада параллельно или использовать одиночные триоды. Отвечаю. Применение параллельного включения позволяет:
1) в два раза уменьшить внутреннее сопротивление лампы
2) в два раза увеличить крутизну характеристики
3) снизить шумы лампы
Можно также сказать и об увеличении входной ёмкости, но это хорошо, в основном, в схемах винил корректоров, так как для магнитного звукоснимателя оптимальна ёмкостная нагрузка. На первый взгляд, вроде всё хорошо. Но (опять «но»), есть и недостатки. Как Вы понимаете, технологически невозможно сделать обе половинки лампы абсолютно одинаковыми, поэтому она «поёт дуэтом». Чем больше разнятся половинки лампы, тем сильнее проявляется своеобразная окраска в звучании. Звучание становится менее сфокусированным, высокие частоты менее прозрачными и т.д., в общем разница заметна. Поэтому, применяя параллельное включение, желательно подобрать экземпляры с возможно близкими характеристиками обоих триодов, находящихся внутри одного баллона или принять меры по выравниванию их параметров. Предлагаю Вам попробовать оба варианта, параллельное включение или одиночный триод, тем более что переделки минимальны, и сравнить звучание.
Есть ряд вопросов, касающихся сравнительного звучания ламп октальной серии и ламп с пуговичным дном. На мой взгляд, лампы октальной серии обеспечивают более детальное и прозрачное звучание. Но это лишь моё мнение, поэтому попрошу сторонников применения малогабаритных ламп, не беспокоиться.
Сразу
скажу и о
типах постоянных резисторов, применяемых в высококачественных
усилителях.
Наилучшие результаты получаются при применении углеродистых резисторов.
Это
старые, почти забытые ВС, БЛП,УЛИ, или новые Р1-71. Я применяю
последние. Делает
их Нижний Новгород, предприятие называется «Резистор-НН».
Можно применить С2-33Н или, в крайнем случае МЛТ,
но есть и
ограничения, все резисторы класса
точности 1-2%. Рекомендую применять их с 2х-3х кратным запасом по
мощности. В
сильно разогретом состоянии резисторы начинают шуметь, а нам это совсем
не
нужно.
Третья группа вопросов связана с типами и номинальными ёмкостями применяемых конденсаторов. Этот вопрос будет условно разделен на три части:
1) Разделительный конденсатор
2) Электролитические конденсаторы
3) Конденсаторы постоянной ёмкости
Будем отвечать последовательно на каждую часть вопроса.
Разделительный конденсатор – это наиважнейший, как и выходной трансформатор, элемент схемы. (Вообще, все элементы важны, обращаю на это Ваше внимание, мелочей здесь не бывает). От его качества очень сильно зависит звучание усилителя в целом.
В радиолюбительской литературе, как вариант, описано применение в качестве разделительных конденсаторов К71, К78, К73, К40У-9, К40У-2, К42У-2, ФТ на соответствующее напряжение – от 250 вольт. Хочу сказать сразу, каждый тип конденсатора имеет свое неповторимое звучание, выбор опять же за Вами. Моё мнение однозначно, только бумага в масле. Я предпочитаю Jensen. Эти конденсаторы бывают медными и алюминиевыми, медный звучит теплее и мягче, а алюминиевый ярче и контрастнее. Звучание усилителя с этими типами конденсаторов наиболее комфортно и сбалансировано. Для справки, стоимость одного конденсатора 20-30$ за алюминий и 30-40$ за медь. Далее привожу формулу для расчета разделительного конденсатора.
C=159/FR, где С — ёмкость в мкФ, F – нижняя граничная частота в Гц, R – резистор в управляющей сетке следующей (выходной) лампы в кОм. Как видите, расчет очень простой и позволяет Вам различные вариации.
Электролитические конденсаторы фильтров в цепях блока питания могут быть попроще. (Это Teapo, Samsung и т.д.), а вот в цепях автоматического смещения – наоборот, как можно лучшего качества. Идеальный вариант – Black Gate, они на сегодняшний день лучшие в мире электролитов. У них два «недостатка»- требуют 10-15 минутного прогрева и высокая цена (10-100$), в зависимости от ёмкости и рабочего напряжения. При применении Black Gate, шунтировать электролиты конденсаторами постоянной емкости, не надо. Кстати о них. Шунтирование электролитов конденсаторами постоянной емкости улучшает звукопередачу в области высоких частот. Ёмкость их выбирают на один – два порядка меньше ёмкости электролитических. Тип этих конденсаторов – плёночные К73, К78 и т.д. Неплохо применять МБГ…., далее идёт одна из букв алфавита, но размеры этих конденсаторов значительны. Для расчета ёмкости конденсатора в цепи автоматического смещения, следует воспользоваться формулой
C=1000000…..2000000/FR, где С – ёмкость конденсатора в мкФ, F – нижняя граничная частота в Гц (как правило 10 Гц), R – резистор автоматического смещения в Ом.
Переходим к четвертой группе вопросов, связанных уже с выходным каскадом. Вначале о резисторе R6, на рис.1. Величина этого резистора (180-500ком), с одной стороны, должна быть как минимум в 5-10 раз выше выходного сопротивления предыдущего каскада, а с другой, не может быть больше максимального сопротивления управляющей сетки конкретной выходной лампы (справочное значение). Поскольку с изменением величины этого резистора меняется и частота среза Г-образного фильтра, образованного С3 и R6, увеличение его приводит к увеличению низких частот и к возможному уменьшению ёмкости разделительного конденсатора и наоборот (см. формулу). «Поиграйтесь» с ним, и Вы сами убедитесь в справедливости моих слов. Для некоторых типов ламп, склонных к возбуждению, полезно между управляющей сеткой выходной лампы и точкой соединения C3 и R6 включить резистор 1-3 ком. (На схеме он не показан). На звучание это практического влияния не оказывает, а возбуждение (если оно есть) будет устранено. Резистор, соединяющий анод лампы и вторую сетку, переводит пентод (или тетрод, как хотите) в режим триода. Сопротивление этого резистора находится в пределах 100-560 ом и зависит от типа лампы. Важно, чтобы напряжение на второй сетке всегда было несколько меньше анодного и не превышало справочного значения для конкретной лампы. Я считаю, что применение триодного включения наиболее предпочтительно, и не надо переводить лампу в пентодный или ультралинейный режим (тем более, что для этого случая нужен дополнительный отвод с первичной обмотки выходного трансформатора), хотя некоторые авторы с успехом применяют в своих конструкциях именно такое включение.
Пятая группа вопросов связана с различным звучанием ламп в выходном каскаде. Тут есть одна сложность. Дело в том, что оценивая звучание, мы используем термины, в основе которых лежат эмоциональные критерии. Как можно оценить «прозрачность», «музыкальность», «теплоту» и т.д. и т.п.? Сложность этого вопроса состоит еще и в том,
что каждый из нас слышит по-разному. Я изложу моё восприятие звучания различных типов ламп, наиболее часто применяемых в выходных каскадах. Естественно, все лампы используются в триодном включении, потому что такое включение ламп обеспечивает наилучшее качество звучания.
6П13С – абсолютно нейтральный звук. Из-за этого многим не нравится. Несмотря на это, линейность лампы и как следствие относительно малый коэффициент нелинейных искажений, вне конкуренции. Плюс к этому, из-за относительно низкого внутреннего сопротивления, мощность однотактного каскада на этой лампе будет около 4 Вт.
6П3С – очень «певучая» лампа, специально предназначенная для работы в выходных каскадах УНЧ. Звучание немного окрашено, высокие и низкие частоты на краях звукового диапазона несколько приглажены. Если Вам нравится звучание ламповых приёмников
и радиол пятидесятых годов, то это удачный выбор. Мощность каскада на ней 2-2,5 Вт.
6П14П – звучит немного резче 6П3С. Лампа пальчиковая и разогревается очень сильно. Многие ламповые телевизоры и радиолы прошлых лет имели в выходном каскаде именно эту лампу. Мощность около 1,5-1,7 Вт.
6П43П – хороший выбор. Лампа очень линейна, звучание достаточно детальное и гармоничное. Недостатков я не заметил. Цоколь – как у 6П14П. Мощность каскада около 2,5 Вт. Звучание выходного каскада значительно лучше, чем на 6П14П.
Моя статья об усилителе на этой лампе (автор схемы – А.И.Манаков) опубликована в №9 журнала «Радиолюбитель» за 2003 год.
6П7С – по сравнению с 6П3С имеет более прозрачное звучание на высоких частотах.
В радиолюбительской литературе и на различных форумах лампу 6П7С часто приравнивают к 6П3С. Это несколько не так. 6П7С – это октальный вариант лампы Г-807 и звучит она больше как Г-807, а не как 6П3С. Звучание, с моей точки зрения, немного аналитичное, но в целом – неплохой выбор. Мощность 2 Вт.
6П6С – очень хороша по звучанию. По моему мнению – одна из лучших. Недаром известнейшие производители профессиональных усилителей (Fender, Rickenbacker и т.д.) очень часто применяли её аналог 6V6 GT в выходных каскадах. При использовании этой лампы нужно помнить о том, что из-за более высокого внутреннего сопротивления, не удаётся получить большую выходную мощность, но качество звучания прощает этот недостаток. Мощность однотактного каскада на лампе 6П6С в триодном включении составляет 1,7-2 Вт, при очень детальном и «наполненном» звучании. Если Вы не привыкли слушать музыку на большой громкости – смело применяйте эту лампу, она Вас не разочарует.
6Ф6С – по сравнению с 6П6С звучит немного прозрачнее на высоких частотах. Но разница едва уловима. Поскольку режимы ламп практически одинаковы, можно отслушать их методом простой замены одной на другую. В остальном, всё что сказано о лампе 6П6С, справедливо и для 6Ф6С. Лампа очень линейна, очень часто её применяют в качестве драйверной для раскачки прямонакальных триодов.
EL 34 – очень распространенная лампа, применявшаяся во многих эстрадных усилителях (Regent 60, Beag, Marshall и т.д.) Имеет богатое, «сладкое» (иногда даже слишком) звучание, но очень многим нравится, тем более что позволяет получить мощность в однотактном включении около 3-3,5 Вт.
6L6 (GA, WXT и т.д.) – по параметрам и цоколёвке, аналог 6П3С. Очень часто её называют гитарной. Наверное потому, что во многих зарубежных инструментальных комбо усилителях стояли именно эти лампы. Параметры параметрами, а звучание лампы 6L6, при сохранении «певучести» 6П3С, характеризуется удивительной «воздушностью» и детальностью. Такое ощущение, что акустических систем просто нет. Плотность звучания при этом нисколько не страдает. Мощность – около 2,5 Вт. Не забывайте, что Отто Шад (RCA) спроектировал лампу 6L6 именно для звукоусиления.
6П45С – ну очень мощная лампа. Имеет низкое внутреннее сопротивление и позволяет при использовании соответствующего выходного трансформатора получить до 12 ватт !!!! выходной мощности. Усилитель, выходной каскад которого работает на лампе 6П45С, запросто «расправляется» (в хорошем смысле слова) практически с любыми акустическими системами. Но есть и маленькая «ложечка дёгтя». Для раскачки этой лампы лучше всего применять пентод, например 6Э5П, также не очень удобно и то, что цоколь у неё не стандартный. Звучание усилителя при использовании лампы 6П45С очень мощное и плотное, но, как следствие, присутствует некоторая потеря детальности и прозрачности. В общем – на любителя.
Отдельно нужно сказать о 6Ф3П, 6Ф5П. Имея такие лампы, можно создать очень компактный аппарат, так как в одном баллоне содержится и триод и пентод. Схемы и особенности работы многократно описаны в литературе и на сайтах, поэтому вдаваться в подробности не буду. Мощность усилителя в этом случае 2 Вт, звучание достаточно ровное и детальное. С моей точки зрения, немного не хватает «напора», зато джаз, соул, ритм энд блюз – очень неплохо.
Заметили, сколько телевизионных ламп я привел в качестве примера? Это совсем не случайно. Лампы, специально разработанные для схем строчной развёртки телевизоров, в большинстве своём обеспечивают неплохое качество звучания. Как Вы понимаете, дефекты изображения заметны очень сильно, поэтому высокий вакуум, хорошо продуманная конструкция, высокая рассеиваемая мощность, очень большая электрическая прочность, надёжность и долговечность, а также высокое качество изготовления этих приборов гарантированы. Всё это благотворно сказывается и при использовании этих ламп в звуковом тракте. Поэтому не бойтесь применять телевизионные лампы в своих конструкциях, многие из Вас при этом будут приятно удивлены результатом.
Не могу обойти вниманием и организацию смещения. Как Вы знаете, оно может быть фиксированным и автоматическим. Каждый способ имеет свои неоспоримые достоинства и недостатки. Я попытаюсь изложить основные особенности каждого, а выбор предоставить Вам. Итак, начнём с фиксированного. Основным достоинством является изменение в широких пределах рабочей точки лампы, позволяющее Вам выбрать наиболее оптимальное звучание. Некоторые конструкторы отмечают при применении фиксированного смещения лучшую артикуляцию в басовом регистре. Также отсутствует конденсатор в катодной цепи (как правило, дорогой, высокого качества). Недостатки (как же без них) следующие. Во первых, наличие дополнительной обмотки в силовом трансформаторе. Во вторых, с течением времени требуется корректировка смещения. В третьих, некоторые типы ламп при фиксированном смещении (например, 6П14П, 6С33С) уходят в саморазогрев. В четвёртых, некоторые лампы (например, 6Н8С) звучат при фиксированном смещении, с моей точки зрения, жёстко, а я так не люблю. В пятых, рекомендуется применять только новые, не работавшие лампы. При автоматическом смещении всё наоборот. Мне кажется, что проще купить несколько хороших электролитических конденсаторов и применить автоматическое смещение, чем постоянно думать о том, не ушли ли режимы, не разогрелась ли лампа и т.д. и т.п. Я думаю, что Вы сами решите, какое смещение применять, руководствуясь соображениями, изложенными в этой части статьи. Частным случаем является комбинированное смещение и как вариант фиксированного, смещение с помощью батарейки, которая может находиться в цепи катода или сетки. В некоторых случаях конструкторы для организации фиксированного смещения применяют светодиоды или стабилитроны. Я не рассматриваю эти типы смещений, так как применяются они не часто, и в каких-то конкретных случаях.
Очень часто в выходных каскадах ламповых однотактных усилителей применяются прямонакальные триоды 300В, 6С4С, 2А3, ГМ 70 и т.д., а также триоды косвенного накала 6С19П, 6С41С, 6С33С и т.д. Звучанию этих ламп, схемам и особенностям их работы, будет посвящена отдельная статья, так как оконечные каскады, выполненные на них, имеют свои специфические особенности.
При выборе ламп, предпочтение следует отдавать новым, не работавшим лампам, выпущенным до 1970 года (качество было выше), желательно с большими колбами и чёрными анодами. В любом случае, выбирать и слушать Вам, уважаемые читатели.
Ещё одно очень важное дополнение. Анализируя звучание ламп, я пришёл к интересному выводу. Суть его такова. Лампы выходного каскада, несмотря на индивидуальные особенности, оказывают меньшее влияние на звучание усилителя в целом, чем лампы предварительного каскада. Использование различных ламп во входном каскаде и изменение их режимов, позволяет изменять звучание всего усилителя радикально. Поэтому, в неудовлетворительном звучании аппарата, не спешите обвинять выходной каскад. При правильном расчёте и монтаже он более «прозрачен» для звука, чем входной.
Переходим к шестой группе вопросов, связанных с особенностями монтажа. Для достижения наилучших параметров усилителя существует ряд общих рекомендаций, которые я попытаюсь изложить.
Как вы знаете, трансформаторы и другие моточные изделия, имеют большие поля рассеивания, которые взаимодействуя с радиоэлементами схемы и друг с другом, могут давать различные наводки в виде фона, призвуков и т.д. Поэтому, для начала, лучше всего располагать их как можно дальше друг от друга, следя за тем, чтобы сердечники магнитопроводов были взаимно перпендикулярны. Хорошие результаты получаются при вертикальной разноске этих элементов (например, выходные трансформаторы в подвале шасси, если высота позволяет). Прежде чем сверлить шасси, хорошо бы попробовать различные варианты взаимного расположения элементов усилителя, используя 2х сторонний скотч (продаётся в автомобильных магазинах). Сэкономите силы и время. Кстати о самом шасси. Хорошо, но не обязательно, выполнять его из меди, алюминия или стали. Я, например, корпус усилителя делаю из дубовых дощечек, а в качестве горизонтальной плоскости использую односторонний стеклотекстолит, повёрнутый фольгой внутрь. Некоторые радиолюбители для изготовления корпусов применяют даже простую фанеру, оклеенную изнутри металлизированной плёнкой (продаётся в магазинах канцелярских или хозяйственных товаров), или вообще без неё, но должен предупредить, что в последнем случае, из-за отсутствия экранировки, может несколько увеличиться чувствительность усилителя к наводкам.
Для монтажа используйте провод достаточного сечения (диаметром от 1мм) и не допускайте замкнутых контуров. Вы ведь конструируете высококачественный усилитель, а не радиоприемник. Естественно, все провода должны быть, по возможности, короткими.
Отдельно скажу о разводке «земляной» шины. Очень многие были наказаны неудовлетворительной работой усилителя именно из-за неправильного монтажа «земляных» шин. Монтаж выполняется проводом (можно голым) большого сечения и имеет контакт с шасси в одной точке, желательно рядом с входом. Все «земляные» соединения выполняются «звездой». Это означает, что из точки контакта с шасси, к каждому каскаду усилителя, источнику питания, входному и выходному разъёму, идет отдельный провод и в этой точке получается соединение, похожее на паука или звезду. Все гнёзда, входные и выходные, не имеют контакта с шасси.
Для соединения входных гнёзд с выводами переменного резистора, отлично подходит медный одножильный провод, сечением 0,5-0,7 мм. Провода перевиты между собой и изолированы друг от друга тонким шнурком для обуви. Перевиты так же и провода цепей накала ламп. Это нужно для уменьшения фона переменного тока. Для этих же целей служат и резисторы R9-R12. Для еще большего подавления фона цепей накала ламп следует применить схему, изображённую на рис.2. Это делитель напряжения 1:10.
Посредством него, на накалы ламп подается положительное смещение, которое «запирает» участок накал-катод. Варьируя сопротивлениями резисторов делителя, нужно следить за тем, чтобы запирающее напряжение, подаваемое на R9-R12, было на 8-10 вольт больше напряжения автоматического смещения (на резисторе R8) конкретной выходной лампы. Вместо пар резисторов R9R10 и R11R12, можно применить переменные на 100-200ом, соединённые средним контактом с делителем. Вращением движка переменного резистора, в этом случае, достигается наименьший уровень фона (можно контролировать на слух).
Седьмая группа вопросов связана с выходными трансформаторами. От качества их изготовления, как Вы понимаете, звучание усилителя зависит в наибольшей степени. Очень неплохое качество звучания дают выходные трансформаторы, намотанные на железе от трансформаторов ОСМ.
Если Вы не в силах о самостоятельно осуществить намотку выходных трансформаторов, можно обратиться на http://audioportal.spb.ru где есть готовые с хорошим звучанием, также в этой фирме могут осуществить намотку выходных трансформаторов по вашим расчётам на каркасах, присланных Вами. Можно обратиться также на http://audioinstr.h2.ru, или по телефону 8 903 139 14 63 (Глазунов Сергей). Изделия «Аудиоинструмента» характеризуются неплохим качеством и демократичными ценами.
Безусловно, Tango, Tamura и т.д. – намного лучше. Выбор опять же за Вами. Но цены на эти изделия исчисляются сотнями долларов, и далеко не каждый может позволить себе такое удовольствие.
Отдельно нужно сказать про акустические и межблочные кабели. Многие почему-то недооценивают влияние этих компонентов на звучание вашей системы в целом. А зря. Плохой кабель может свести на нет все усилия конструктора, даже если усилитель правильно настроен и хорошо звучит. Для акустических систем применяйте OFC провода сечением от 2,5 кв.мм, желательно известного производителя. В качестве межблочных, тоже лучше всего воспользоваться изделиями известных фирм (например Atlas, Daxx, Ecosse, Kimber, XLO и т.д.) Хороший кабель только подчеркнёт достоинства Вашего усилителя.
Также (бюджетный вариант), в качестве межблочных с неплохим звучанием можно применить компьютерный провод UTP-5 (витая пара 5й категории), UTP-6 или радиопровод ПРППМ.
Восьмая группа вопросов связана с особенностями настройки усилителя. Я не думаю, что подбор рекомендованных мною напряжений, вызовет затруднения у людей, хоть раз державших паяльник в руках. Единственное, вольтметр должен иметь высокое входное сопротивление. Ток лампы (повторюсь) удобно контролировать по падению напряжения на катодном резисторе. Зная сопротивление этого резистора и падение напряжения на нём, по закону Ома легко вычисляем ток I=U/R. Одной из распространённых ошибок является измерение тока в разрыве анодной цепи лампы. Для триода это справедливо, но в случае применения пентода, радиолюбители забывают, что суммарный ток, протекающий через лампу, состоит из суммы токов анода и второй сетки. Это же касается и суммарной рассеиваемой мощности.
Для правильной фазировки (очень важно), нужно иметь генератор и 2-х лучевой осциллограф. Если осциллограф однолучевой, то можно настроить по фигурам Лиссажу,
подав сигналы с выхода усилитея на входы “Х” и “Y”. Вместо генератора можно
воспользоваться тестовым диском, с записанными на нем сигналами. Выпущены они редакциями журналов «Салон AV» и «Радиохобби». Смысл фазировки: фаза сигнала на входе усилителя = фазе сигнала на его выходе. Если это не так, меняйте местами выводы вторичной обмотки выходного трансформатора.
Девятая группа вопросов затрагивает схемотехнику. Чаще всего применяется три разновидности схем.
1) Резистивный входной каскад.
2) Входной каскад SRPP.
3) Усилитель по схеме «Лофтин-Уайт».
Каждая схема имеет свои достоинства и недостатки, поэтому коротко скажу об особенностях.
Усилитель на резисторах – наиболее простой и, как правило, хорошо звучащий. Мне такое включение нравится больше всего. Можно несколько улучшить его, включив вместо анодного резистора дроссель. Но в этом случае придется увеличить габариты аппарата и «помучаться» с расположением, так как в случае применения дросселя резко возрастает чувствительность каскада к наводкам.
Усилитель с входным каскадом SRPP (каскад с динамической нагрузкой) был подробно описан в моей статье «И снова ламповый, однотактный», опубликованной в журнале «Радиолюбитель» №3 за 2004 год (стр.35-37). Статья достаточно большая и подробная, поэтому её лучше прочитать целиком. На сайтах она тоже есть, пересказывать нет никакого смысла.
Усилитель по схеме «Лофтин-Уайт» не имеет разделительного конденсатора, поэтому можно немного сэкономить. Но есть и особенности звучания, например более «рыхлый» и, как следствие, плохо артикулируемый низкочастотный диапазон, из-за большого номинала катодного резистора. Обязательна для таких схем задержка подачи анодного питания, так как предварительный и оконечный каскад связаны непосредственно. Не очень нравится и сильная зависимость звучания от сопротивления в цепи катода выходной лампы и повышенное (из-за схемотехнических особенностей) напряжение питания, как правило, от 350 вольт и выше. Но есть и ярые поклонники этой схемы, которые отмечают удивительную «чистоту и заоблачную прозрачность» (цитата не моя) в прорисовке музыкальных образов, так что выбор снова за Вами, уважаемые читатели.
Существуют также схемы с разделительными межкаскадными трансформаторами. Но хороший «межкаскадник» стоит дороже хорошего разделительного конденсатора, его применение должно быть оправдано в каких-то конкретных случаях. Обратитесь к литературе, если интересно, попробуйте.
Десятая группа вопросов связана с акустическими системами, применяемыми совместно с однотактными усилителями.
Общее правило – чувствительность акустики от 90 дб, так как мощности усилителей небольшие. Хорошо применять системы, динамики которых имеют бумажные диффузоры, потому что «бумажник» наилучшим образом «обращается» с музыкальным сигналом (можно сказать, очень бережно и деликатно). Некоторые используют давно забытую открытую акустику, но имейте ввиду, что звучание таких систем настолько не привычно и не похоже на современное, что может оттолкнуть Вас от применения этих изделий, а также их большие габариты и акустическое короткое замыкание на низких частотах.
Слушайте и выбирайте сами. Из-за нехватки места в наших квартирах, очень часто применяется полочная акустика (например, KEF Q1 и т.д.), которая дает очень неплохие результаты.
Для тех, кто самостоятельно хочет изготовить акустические системы, нужно сказать, что процесс этот очень долгий и сложный, требующий немалых знаний, столярных навыков, терпения и аккуратности. Вряд ли кого-то устроит, как предмет интерьера, безобразный угловатый ящик без отделки, но опять же – выбирать Вам. Чтобы Вы поняли, насколько сложно правильно рассчитать и изготовить акустику самостоятельно, советую прочитать статьи моего друга Александра Клячина. Они есть в журналах и Интернете. Масса информации, полезных рекомендаций и расчётов. Кстати, на сайте Александра есть и моя статья, посвящённая межблочным и акустическим кабелям. Если интересно, прочитайте. Она хоть и рассчитана на начинающих, но позволит избежать ненужной траты денег и времени.
Одиннадцатая группа вопросов касается источника питания. Как Вы знаете, он может быть построен с использованием диодов и ламп (кенотронов). В первом случае Вы экономите место (потому что диоды имеют маленький размер), а также упрощается изготовление силового трансформатора (отсутствует обмотка питания накала кенотрона и средний вывод в анодной обмотке, которая, кроме того, рассчитывается на удвоенное напряжение питания), во втором — выигрываете в качестве звучания. Усилитель, источник питания которого выполнен на кенотронах, звучит лучше. Об этом феномене написано много статей, поэтому покопайтесь в Интернете и почитайте соответствующую литературу. Кроме звучания, у кенотронного питания есть ещё одно очень важное преимущество. Поскольку анодное напряжение усилителя увеличивается постепенно (по мере разогрева накала кенотрона), можно не делать дополнительный тумблер для включения анодного питания. Лампы (особенно дорогостоящие) в этом случае не пострадают. Если же Ваша конструкция малогабаритная, придётся выполнить источник питания на диодах. Тут есть маленькая тонкость. Выпрямительные диоды нужно выбирать «быстрые» (частота от 30 kHz и выше, например КД 226) на соответствующий ток и напряжение. Кроме этого, каждый диод шунтируется конденсатором, ёмкостью от 5100 пф до 0,022 мкф на удвоенное напряжение питания. Прекрасно подходят для этой цели конденсаторы К78-2. Эта мера позволяет уменьшить коммутационные помехи, вызываемые переключением диодов.
Теперь можно рассказать Вам, какие лампы и радиоэлементы работают в моей конструкции усилителя. Схема, приведенная на рис.1, тоже полностью отработана и отлично звучит, просто я посчитал нужным привести описание деталей и режимов, обеспечивающих (с моей точки зрения) ещё лучшее качество звучания. Итак, начнём. Переменный резистор ALPS – 47 ком. Лампа первого каскада – 6С5С(6С2С). Резистор в цепи анода первой лампы – 24 ком 5 вт. Резистор утечки – 300 ком 1 вт. Резистор в катоде – 510 ом 2 вт. Шунтирующий его конденсатор 1000х6,3v Black Gate. Напряжение на катоде – около 3х вольт. Ток через лампу – около 6 ма. Разделительный конденсатор – 0,22х630v Jensen алюминий. Лампа выходного каскада – 6L6WXT. Выходной трансформатор TW10SE фирмы «Audioinstrument», габаритная мощность 100 вт, ток первичной обмотки до100 ма, сопротивление Ra=4ком, К=24. Катодный резистор ПЭВ-10 проволочный 200 ом. Зашунтирован конденсатором 1000х63v+20 мкф МБГО на 160 вольт. Ток через лампу – 80 ма. Напряжение на катоде – около16 вольт. Резистор утечки – 270 ком 2 вт. Внутренний монтаж выполнен медным одножильным проводом Nordost Wyre Wizard Dreamcaster, диаметром 1мм. Кенотрон 5U4G. Электролитические конденсаторы в фильтрах питания Jamicon 470мкфх400v, каждый зашунтирован ёмкостью К73-17 1мкфх630v. Напряжение анодного питания – около 300 вольт.
В заключении я хотел бы поблагодарить моего друга А.И.Манакова за консультации при подготовке этой статьи, В. Зимакова (Z-Audio) за предоставленные лампы 6L6 GA (1964 год), А. Романова и С. Глазунова (Audioinstrument) за изготовление моточных изделий. Пробуйте, экспериментируйте, слушайте Ваши конструкции и результат не заставит себя долго ждать, ведь качественное звучание – это целый мир, которого вы все достойны.
С уважением, В.В.Пузанов, г. Брянск.
24.12.2004.
audioinstrument.narod.ru
Однотактный ламповый усилитель на триодах
Прежде всего, разрешите поблагодарить радиолюбителей, приславших свои отзывы в ответ на публикации моих статей в журналах и Интернете. Подавляющее большинство удовлетворено звучанием усилителей и практически ни у кого не возникло особых трудностей при повторении описанных конструкций.
Если Вы помните, то в статье «Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному» я обещал привести описания и схемы усилителей, в выходных каскадах которых используются триоды. С удовольствием выполняю своё обещание.
Вначале несколько общих моментов, позволяющих прояснить выбор схемотехники усилителей, о которых я буду рассказывать, применяемых в них радиодеталей и т.д.
Ассортимент прямонакальных ламп, к тому же относительно доступных, ограничивается несколькими типами. Это 300B, 2А3, 6С4С, 6В4G, ГМ70. Выбор триодов косвенного накала, в основном предназначенных для стабилизаторов напряжения, тоже не очень большой. Это 6С19П, 6С41С, 6С33С, а также двойные триоды 6Н5С и 6Н13С. Несмотря на то, что есть ряд однотактных конструкций на лампах 6Н5С, 6Н13С, нужно отметить, что вольт амперные характеристики (ВАХ) этих ламп менее линейны, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) высок (достигает 10% при номинальной мощности и соотношении Ra/Ri=4), в то время, как у 6С19П, 6С41С, 6С33С он не превышает 3% при сходных условиях. Поэтому 6Н5С, 6Н13С лучше применять в двухтактных каскадах.
Каждая из перечисленных ламп имеет своё неповторимое звучание, поэтому в двух словах очень трудно охарактеризовать его. Я изложу своё восприятие, а соглашаться с ним или нет, Ваше право.
ГМ70 — широта и масштабность. На этой лампе можно создать усилитель с выходной мощностью более 20Вт!!! Напряжение на аноде лампы может доходить до 1000 вольт, ток анода — до 125ма, поэтому выходные трансформаторы должны иметь высокую электрическую прочность (примерно 3 киловольта). Звучание очень мощное и, как мне кажется, немного прямолинейное. Мелкие нюансы музыкального произведения как бы подавлены этой мощью и напором, а мне нравится более деликатное звучание. В общем — на любителя.
2А3, 6С4С — очень красивое, детальное и певучее звучание. Я бы назвал его «уютным и домашним», но вместе с тем — точным. Лампы представляют собой двуханодные конструкции с общей перемычкой и отличаются напряжением и током накала. У 6С4С нити накала внутри баллона соединены последовательно, а у 2А3 параллельно. Как Вы понимаете, это влияет на уровень фона. В случае применения 2А3 можно питать цепь накала переменным током, а вот в случае применения 6С4С — лучше постоянным.
6B4G — западный аналог 6С4С. Отличается чуть более аналитичным звучанием. Поскольку 6С4С и 6B4G имеют одинаковую цоколёвку, то можно выявить свои предпочтения путём простой замены одной лампы на другую. Кстати, Саратовский «Рефлектор» выпускает и одноанодную версию с такими же ВАХ и параметрами.
300B — считается «королевой» прямонакальных триодов. По моему мнению, лампа занимает промежуточное положение между ГМ70 с одной стороны, и 2А3, 6С4С, 6B4G с другой, сочетая (в разумной степени) достоинства этих двух типов ламп. Судите сами. Выходная мощность однотактного усилителя на лампе 300B составляет 8,0Вт, против 2,5-3,0Вт у 2А3 и 6С4С, при достаточно детальном и наполненном звучании.
К сожалению, звучание прямонакальных триодов, особенно это относится к лампе 300B, очень сильно зависит от года выпуска и производителя. Мне удалось прослушать несколько современных усилителей на этой лампе. Мягко говоря, я был удивлён и разочарован. Классическую музыку они воспроизводили без проблем, а вот современную и динамичную, невыразительно и тоскливо. Причина (с моей точки зрения) в том, что лампы 300В были включены в режиме с автоматическим смещением, а эта лампа звучит лучше всего с фиксированным. И лишь один из усилителей показал достойное звучание. Мне не разрешили снять кожух (очевидно разработчик боялся разглашения своих фирменных секретов), но, по его словам, лампы 300B были импортные, 1958 года выпуска, и смещение было фиксированным. Усилитель прекрасно справлялся с любым музыкальным материалом, обеспечивая полноценное звучание.
6С19П — из семейства триодов с косвенным накалом, самая маломощная (Pa=11Вт). Зарубежных аналогов — нет. Поэтому при применении одной такой лампы в усилителе, приходится довольствоваться тремя ваттами выходной мощности. А вот если установить две лампы, включив их параллельно, выходная мощность возрастёт до 6Вт. Звучание достаточно красивое и детальное, поэтому смело можно применять эти приборы в выходных каскадах усилителей. Естественно, в этом случае нужно подбирать лампы по парам или принимать меры по выравниванию их параметров.
6С41С — тоже триод с косвенным накалом (Pa=25Вт), имеет приблизительный зарубежный аналог EC360, причём с октальным цоколем. В Интернете на различных форумах мне приходилось встречать самые разные оценки звучания этой лампы, причём абсолютно противоположные. Не буду цитировать авторов этих высказываний, так как по моему мнению, большинство из них ничего не делали на этом триоде, поскольку ни режимов работы, ни схем включения никто не обсуждал. Мой опыт применения лампы 6С41С в выходном каскаде однотактного лампового усилителя, а также опыт А. И. Манакова, Д. Андреева, В. А. Стародубцева, позволяет сказать, что 6С41С — великолепно звучащая лампа, причём с любым типом смещения. Отличный, хорошо артикулированный бас и очень объёмная и детальная звукопередача — признаки звучания 6С41С. Кроме этого, вы удивитесь, мощность однотактного каскада на ней составляет около 7 ватт! Звучание 6С41С чем-то похоже на 300В с фиксированным смещением, причём не из самых плохих экземпляров. Но лампа 300В немного проигрывает лампе 6С41С (это не только моё мнение) в динамике. Недостатками чисто конструктивного характера, можно считать необходимость покупки специальных (не дешёвых) ламповых панелек и большой ток накала. Некоторые конструкторы так же считают недостатком большее время «вхождения в режим» (примерно 20-30 минут), по сравнению с прямонакальными лампами. Однако я не считаю этот факт недостатком, скорее особенностью, потому что любой ламповый усилитель начинает звучать лучше после 20-30 минутного прогрева. Такие очевидные достоинства, как отличное звучание, высокая выходная мощность, отсутствие проблем с фоном, присущих прямонакальным лампам, более простой выходной трансформатор (достаточно Ra=800ом) из-за низкого внутреннего сопротивления лампы (что тоже хорошо) и т.д. — с лихвой компенсируют эти недостатки.
6С33С (6C18С) — очень мощный триод косвенного накала (Pa=60Вт). Западных аналогов не имеет. Лампа уже давно применяется в усилителях, много схем опубликовано в различных изданиях и Интернете. Нужно сказать, что этот прибор лучше всего использовать в режиме с автоматическим смещением из-за временной и температурной нестабильности и склонности к саморазогреву. Звучание лампы в однотактном усилителе я бы охарактеризовал как несколько приземлённое и тяжеловесное, с отсутствием воздуха, но это лишь моё мнение, поэтому выбор я оставляю за Вами. Подчёркиваю, речь идёт об однотактном ламповом усилителе с выходным трансформатором. У А. Клячина дома я слушал усилитель на 6С33С, выполненный по схеме без выходных трансформаторов (OTL), так вот, тот усилитель звучал отлично.
Выходная мощность усилителя при применении 6С33С (6C18С) составит около 12Вт. Лампа ещё более длительное время «входит в режим», по сравнению с 6С41С.
Теперь немного поговорим о выходной мощности вообще. Для анализа я позволю себе ввести термин «комфортная мощность». Это, как правило, мощность, на которой аппарат работает длительное время, звучание его не раздражает и позволяет обеспечить наиболее выразительное исполнение всех нюансов музыкального произведения. Так вот, оказалось, что для меня в комнате площадью 18 квадратных метров, «комфортная мощность» составила около 0,5Вт на канал. Подавляющее большинство моих друзей, имеющих однотактные ламповые усилители, подтвердили этот факт. У кого-то было 0,4Вт на канал, у кого-то 0,7Вт на канал, в целом, цифры были похожи.
Чувствуете, к чему я клоню? Учитывая, что максимальная выходная мощность на канал в 2,5-3,0Вт для наших квартир более чем достаточна, а также большую дефицитность и дороговизну хороших ламп 300B, выбор пал на применение в выходном каскаде прямонакальных триодов 6С4С, 2А3 или 6B4G. Если же Вам нужен усилитель мощнее, примените триоды косвенного накала 6С19П, 6С41С.
Идём дальше. Одним из недостатков триодов принято считать большое напряжение раскачки. Рассмотрим поподробнее этот момент. Открываем нашу любимую программу SE Amp CAD и моделируем каскад на лампе 6B4. При напряжении питания около 300 вольт и токе 55ма выходная мощность при применении трансформатора с Ra=4ком составит 2,44Вт при напряжении на входе около 40 вольт. Глупо было бы не учитывать и тот факт, что выходное напряжение современных CD проигрывателей с ЦАПами дельта-сигма и операционными усилителями на аналоговых выходах составляет 2,0 вольта номинально (мой Rotel RCD-02S имеет выходное сопротивление 100ом и номинальное выходное напряжение 2,0 вольта, соответственно амплитудное — 2,8 вольта). Поэтому 40 вольт для раскачки выходного триода можно получить от простого предварительного каскада на резисторах, применив лампу с нужным Вам коэффициентом усиления. В моём случае этому условию полностью удовлетворяют лампы 6С5С, 6С2С или 6Н8С.
Они очень линейны и имеют глубокий раскрыв анодных характеристик при смещении на сетке вплоть до -24 вольт. Кроме этого данные типы ламп прекрасно подходят для работы с прямонакальными триодами взаимно компенсируя искажения друг друга.
Если же выходное напряжение вашего источника сигнала небольшое, то можно поступить следующим образом. Во-первых, можно применить лампу с большим коэффициентом усиления, например 6Н9С, 6Н2П, ЕСС83, E41CC. Во-вторых, применить разделительный трансформатор с коэффициентом 1:2. В-третьих, использовать в качестве лампы предварительного каскада пентод (тетрод). Противникам применения пентодов могу сказать, что лучшие образцы однотактных ламповых усилителей прошлого века, имели именно пентод во входном каскаде, а их звучание до сих пор считается эталонным. Чуть ниже я приведу схемы предварительных ламповых каскадов на пентоде и схему, в которой используется разделительный трансформатор.
Переходим к схеме на рис.1. Используем её как
базовую, и путём применения различных ламп и изменения режимов их
работы, попытаемся создать аппарат, соответствующий Вашим конкретным
вкусам.
Как видите, схема очень проста, и состоит всего из двух каскадов, предварительного и оконечного. Я всегда придерживаюсь принципа минимально возможного количества каскадов усиления, так как добавление лишних элементов на пути сигнала приводит к ухудшению звучания.
Предварительный каскад усиления — резистивный. Поскольку расчёты каскада на резисторах есть практически в любой литературе и Интернете, я их не привожу. Считаю, что в нашем случае полезнее будет сказать о звучании ламп предварительного усилителя. При обсуждении схемы усилителя с А. И. Манаковым, им была предложена лампа 6С5С, как наиболее линейная, имеющая цилиндрическую конструкцию электродной системы. На втором месте — 6С2С. Если Вы откроете справочник, то увидите, что параметры этих ламп практически одинаковы, чего не скажешь о внутренней конструкции. Этим объясняется и разница в звучании. Несмотря на индивидуальные особенности (а они есть), обе лампы звучат очень хорошо. Недостатков я не заметил (один триод в баллоне я не считаю недостатком, скорее достоинством). Предлагаю Вам попробовать оба варианта и определиться, какой из них больше нравится, тем более что переделывать ничего не нужно. Если Вы не смогли найти эти лампы, применяйте двойной триод 6Н8С (обе половинки соединяем параллельно). Особенности такого включения описаны в моей прошлой статье «Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному», поэтому повторяться не буду. Можно также использовать лампу 6Н8С без соединения половинок в параллель, в этом случае одна лампа будет работать на оба канала (экономия места налицо).
Считаю необходимым сказать Вам и ещё об одном моменте. Лампа 6С2С — это не половина лампы 6Н8С (как ошибочно считают многие «специалисты» на форумах в Интернете). Справочные данные похожи, похожа и конструкция электродной системы, однако есть и различия. За счёт большей площади анода у 6С2С, крутизна характеристики у неё выше, а реальное внутреннее сопротивление ниже, чем у половинки 6Н8С. Коэффициент усиления при этом одинаковый (около 20). Траверсы крепления электродной системы 6С2С и 6Н8С одинаковы, однако в случае 6С2С они крепят один триод, а не два. Этим объясняется практически полное отсутствие микрофонного эффекта у 6С2С. Как Вы понимаете, из-за этого разница в звучании (хоть и не очень большая) будет обязательно. То же самое нужно сказать и о лампе 6С41С, которая не является половиной лампы 6С33С, как многие считают. Посмотрите внимательно на паспортные значения параметров этих ламп, а также на вольт амперные характеристики. Понятно, что разница в звучании будет существенной.
Кроме этого, Вы должны помнить и о том, что реальный динамический коэффициент усиления каскада на резисторах всегда меньше статического коэффициента усиления конкретной применяемой лампы. Чтобы не загромождать статью формулами, можно считать, что процентов на 25. Таким образом, при применении лампы 6С5С (6С2С), динамический коэффициент усиления реального каскада составит 15-16. Этот момент всегда нужно учитывать при расчёте лампового каскада на резисторах.
Можно вместо резистора в аноде входной лампы применить дроссель. По мнению некоторых радиолюбителей, каскад с дросселем звучит лучше. К сожалению, не могу с ними согласиться. Понимаю, что вкусы у всех разные, но должен высказать своё (и не только) мнение по поводу звучания таких каскадов.
Если Вы любите слушать симфоническую или джазовую музыку, то каскад с дроссельной нагрузкой не самый лучший вариант. Он звучит резко, я бы даже сказал — раздражающе. Очень сильно подчёркиваются обертоны струнных и духовых инструментов. Тростевые инструменты (саксофон и т.д.) звучат неестественно, с какими то неприятными призвуками. Если у Вас есть возможность послушать оба каскада (резистивный и дроссельный) одновременно (естественно с одним и тем же оконечным каскадом), то поставьте хорошую запись Дизи Гилеспи (труба) или Дэвида Сэнборна (саксофон). Я думаю, что разницу в звучании Вы услышите сразу.
Плюсом таких каскадов можно считать максимальный динамический коэффициент усиления, близкий к статическому используемой лампы, а вот о минусах нужно сказать несколько подробнее.
Как Вы знаете, дроссель является индуктивностью, лампа предварительного каскада (драйверная) имеет выходную ёмкость, а лампа оконечного каскада — соответственно входную. В результате мы имеем резонансный контур, настроенный на частоту, которая определяется суммой этих ёмкостей и индуктивностью дросселя. F=1/2П умножить на корень квадратный из произведения LC. Вы должны знать, что при большой индуктивности дросселя, резонанс будет перемещаться из ультразвуковой области в звуковые частоты и, несмотря на то, что контур зашунтирован внутренним сопротивлением драйверной лампы, и значительно ослаблен, он всё равно присутствует. На частоте резонанса подъём может достигать до 10Дб.
И ещё один момент. Сопротивление дросселя растёт с ростом частоты, в результате мы получаем неравномерность усиления каскада (с ростом частоты она увеличивается). Естественно, при этом удлиняется спектральный «хвост» гармоник, что не лучшим образом сказывается на звучании.
Раз уж мы заговорили о предварительных каскадах, необходимо отметить, что есть много схем, авторы которых для организации смещения применяют батарейки или аккумуляторы. Многие считают, что электрохимические источники тока в цепях смещения предпочтительнее традиционного резистора и конденсатора, пагубно влияющих на звучание. Необходимо сказать, что батарейки или аккумуляторы могут стоять как в цепи сетки, так и в цепи катода.
Мною были опробованы семь типов аккумуляторов и три типа батареек различных производителей, имеющихся в магазинах. Из ламп были опробованы следующие: 6Н1П, 6Н2П, 6С2С, 6С5С, 6Н8С, 6Н9С, 6С4П, 6Э5П. Аккумуляторы в катодных цепях предпочтительнее, так как нет необходимости в подзарядке (они заряжаются током лампы). Единственное, чтобы не было перезаряда, нужно выбирать их ёмкость не менее 20*I лампы. В моём случае я выбирал ёмкость аккумуляторов в пределах 700-1000ма/ч.
Первое впечатление было очень хорошим, однако по мере прослушивания обнаружился небольшой недостаток. По моему мнению, звучание приобретало некоторую «жёсткость» (в не зависимости от типа электрохимического источника тока), которой не было при применении резистора и конденсатора. Лучшие результаты были получены при применении NiCd аккумуляторов, причём стоящих в цепи катода, а не сетки.
Нужно, конечно, сказать и о том, что электролитические конденсаторы в катодах я применяю Black Gate Rubicon. Возможно, каскад с аккумулятором или батарейкой звучит лучше традиционного, особенно в случае применения китайских конденсаторов и резисторов плохого качества, снятых с компьютерных плат и блоков питания. У меня таких радиоэлементов нет, поэтому предлагаю Вам самим послушать оба варианта и выбрать тот, который больше понравится.
Далее сигнал через разделительный конденсатор поступает на вход оконечного каскада, выполненного на прямонакальном триоде 6С4С. Про типы разделительных конденсаторов я писал много раз, поэтому сейчас скажу только об одном нюансе. При применении во входном каскаде ламп с небольшим коэффициентом усиления, в качестве разделительного лучше всего применять конденсаторы типа ФТ-3, К-77, К-78, а вот если в качестве драйвера применить тетрод или пентод, то бумагу в масле Jensen, К40У-9, К42У-2 и т.д.
Оконечный каскад особенностей не имеет. Лампа включена в режиме с автоматическим смещением. В прошлых статьях я описывал достоинства и недостатки фиксированного и автоматического типов смещения, поэтому повторять всё заново не имеет смысла. Выбирайте сами. Скажу лишь, что при применении электролитов Black Gate (на схеме С6 и С9), разницы в звучании практически нет, а вот недостатков, присущих фиксированному смещению, гораздо меньше.
Чтобы проблем с фоном при применении 6С4С не возникло, я запитал накал постоянным током. В случае применения диодов КД226 напряжение накала под нагрузкой составляет 6 вольт. Если Вы применяете другие диоды (обязательно «быстрые»), может появиться необходимость в корректировке напряжения накала при помощи дополнительного резистора 0,3-0,5ом. И ещё один момент. У прямонакального триода катод и накал — одно и то же, поэтому соединительные провода цепей накала должны быть высокого качества (в отличие от ламп с косвенным накалом). Если Вы применяете лампу 2А3, то её накал можно запитать «переменкой», уровень фона у неё изначально ниже (повторюсь, из-за параллельного включения нитей накала у обоих триодов внутри баллона).
Нужно сказать и о том, почему я применил трансформатор с Ra=4ком. Дело в том, что многие в своих конструкциях уже применили трансформатор фирмы «Аудиоинструмент» TW6SE, а он имеет Ra=4ком. Чтобы не тратить лишних денег на покупку нового трансформатора, используйте тот, что уже есть. Конечно, лучше применить трансформатор, габаритная мощность которого 100Вт, например TW10SE, низкие частоты в этом случае будут воспроизводиться ещё лучше, но и с TW6SE вы не будете разочарованы, поскольку габаритная мощность выходного трансформатора выбирается в пределах 20*Pвых или больше.
Вообще, максимальная выходная мощность достигается при условии Ra=2Ri, где Ra — сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора по переменному току, а Ri — внутреннее сопротивление лампы. К сожалению, в этом случае слишком велики нелинейные искажения (около 6%). Поэтому сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra выбирают в пределах 3-5Ri (иногда до 7Ri), как компромисс между величиной нелинейных искажений и выходной мощностью. Но нужно учесть, что мощность каскада снижается линейно, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) по экспоненте, со всеми вытекающими последствиями, поэтому существует понятие разумной достаточности. Кроме того, чрезмерное увеличение анодной нагрузки снижает динамику каскада. В нашем случае при применении 6С4С или 2А3, с внутренним сопротивлением Ri=800ом, это условие выполняется.
Для иллюстрации вышесказанного привожу данные выходной мощности усилителя и коэффициента второй и третьей гармоники при различных значениях Ra (при 40 вольтах переменного напряжения на входе лампы, токе анода 60ма и 250 вольтах напряжения на аноде). Эти значения тока и напряжения я привёл в качестве примера совсем не случайно. В учебниках Цыкина и Войшвилло именно такие режимы рекомендуются для достижения наилучшего качества звучания.
Ra=4,0ком, Pвых=2,22Вт, 2-я гармоника 3,1%, 3-я гармоника 0,2% Ra=3,5ком, Pвых=2,4Вт, 2-я гармоника 3,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=3,0ком, Pвых=2,54Вт, 2-я гармоника 3,8%, 3-я гармоника 0% Ra=2,5ком, Pвых=2,7Вт, 2-я гармоника 4,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=2,0ком, Рвых=2,9Вт, 2я гармоника 5,3%, 3я гармоника 0,3% Надеюсь, комментарии излишни.
Ток покоя, как всегда, контролируем по падению напряжения на катодных резисторах. Если Вы примените детали, указанные на схеме, то он составит 55-60ма для лампы 6С4С и 5-6ма для лампы 6С5С.
Теперь переходим к случаям, когда входное
напряжение усилителя меньше двух вольт или когда в выходном каскаде
применяется лампа, требующая большого напряжения раскачки (например,
6С33С). На Рис.2 приведена схема предварительного усилителя на тетроде
6Э5П в триодном включении, а на Рис.3 в штатном тетродном включении.
Вы можете спросить, почему 6Э5П? Дело в том, что экспериментируя с различными пентодами (6Ж4, 6Ж52П и т.д.), мне не удавалось получить звучание, которое полностью меня бы удовлетворило. В некоторых случаях пропадала прозрачность, в некоторых появлялась сухость и т.д. и т.п. И только 6Э5П обеспечила необходимое качество звукопередачи. Общее впечатление — звучание очень похожее на триодное, только чуть ярче. Глубокий хорошо артикулированный бас, прозрачный верх и очень детальная середина — признаки звучания 6Э5П. Моя оценка — отлично! В любом случае, выбирать и слушать Вам, а я приведу параметры лампы в триодном и штатном включении.
Триодное включение: Ri=1,2ком; S=30ма/в; Кус=30-35. Тетродное включение: Ri=8ком; S=30ма/в; Кус=200. Ну как, впечатляет? Естественно, имея такие параметры, лампа свободно сможет «раскачать» любой триод, будь то 300В, 6С41С, 6С33С, ГМ70 и т.д.
Необходимо отметить, что широкополосные тетроды 6Э5П, 6Э6П с малым внутренним сопротивлением были «oткрыты» для аудио применения А. И. Манаковым. Они успешно применяются многими конструкторами в драйверах (триодный и тетродный режим) и в качестве выходных ламп. На этих же лампах в конце 2003 года А.И. Манаковым был разработан и резистивный ультралинейный каскад, тоже имеющий очень хорошее звучание.
Теперь рассмотрим вариант схемы с применением межкаскадного трансформатора. Достоинствами такого включения принято считать:
-
максимально возможное усиление
- возможность согласования с любой нагрузкой
- высокий КПД
- меньшее напряжение питания каскада
- более динамичное звучание.
Однако не всё так гладко. Недостатками схемы являются:
- большие габариты и масса
- необходимость экранировки
- высокая цена
- высокая цена
Если эти проблемы Вас не пугают, то на Рис.4
приведена схема предварительного каскада с применением межкаскадного
трансформатора, имеющего коэффициент передачи 1:2. Особенности таких
каскадов многократно описаны в различных источниках, поэтому подробно
рассматривать их я не считаю нужным.
Статья была бы не полной, если не привести схему усилителя, в выходном каскаде которого работает триод косвенного накала. Я выбрал 6С41С, поскольку схем с использованием этой лампы очень мало, в отличие от 6С33С.
Настоятельно рекомендую Вам попробовать эту конструкцию. Вы будете просто удивлены звучанием. По сравнению с усилителем на 6С4С или 300В, я бы охарактеризовал его как более универсальное. Усилитель одинаково хорошо и естественно воспроизводит как классическую музыку, так и современную, с большим количеством импульсных составляющих.
Схема с использованием лампы 6Э5П во входном
каскаде приведена на Рис. 5. Как всегда, она достаточно проста и хорошо
повторяема, поэтому у Вас не должно возникнуть проблем при изготовлении
этого варианта.
Вы можете попробовать разные лампы во входном каскаде, и выбрать
вариант, наиболее благозвучный для Вас. Лампа 6Э5П включена триодом,
поэтому чувствительность усилителя будет 1,8-2 вольта. Если этого
недостаточно, примените схему на Рис.3 или Рис.4. Чувствительность
усилителя в этих случаях будет 0,35-0,4В и 0,8-1,0В соответственно.
Немного скажу о выборе режимов лампы 6С41С. Напряжение анод катод составляет 165-175 вольт, при токе через лампу около 93-95ма. Это означает, что мощность рассеивания составит около 16 Вт, что в полтора раза меньше паспортного значения (то есть лампа работает в облегчённом режиме).
Смещение -70 вольт. Если Вы также посмотрите на вольт амперные характеристики, то увидите, что рабочая точка лампы находится на линейном участке. Суммарный потребляемый ток одного канала усилителя составляет около 110ма. Таким образом, если Вы делаете стерео усилитель, то в его блоке питания будет достаточно применить один кенотрон 5Ц3С (5U4G). Номинальный выпрямленный ток этого кенотрона составляет 220-230ма (справочное значение). Если же Вы решите увеличить ток (что вполне допустимо), то в блоке питания усилителя необходимо будет применить два, параллельно включённых кенотрона, или изготовить усилитель в виде двух моноблоков. Естественно, первичная обмотка выходного трансформатора тоже должна быть рассчитана на этот ток.
На форумах в Интернете я как-то видел обсуждение источника питания усилителя с применением телевизионных демпферных диодов, например 6Д22С. Должен Вас предупредить, что при использовании этих ламп звучание усилителя теряет объёмность и детальность, пропадает глубина сцены, такое впечатление, что музыканты находятся на одной линии. Мне такое звучание не подходит, но Вы сами вправе решить этот вопрос. Если нет желания делать блок питания на кенотронах, целесообразнее применить «быстрые» полупроводниковые диоды — «фасты» и «ультрафасты», рассчитанные на соответствующий ток и напряжение, шунтируя каждый из них конденсаторами К78-2 ёмкостью 0,01-0,022Мкф, для устранения коммутационных помех при переключении.
Схема блока питания аналогична схеме, приведенной на Рис.1. Поскольку накал лампы 6С41С питается переменным током, диоды Д1-Д8, а так же конденсаторы фильтра С12-С15, нужно исключить. Помните и о том, что ток накала одной лампы составляет 2,7 ампера, поэтому накальные обмотки силового трансформатора должны быть рассчитаны на него.
Катодный резистор лампы 6С41С сильно греется, поэтому его мощность рассеивания должна быть не менее 15-20Вт.
Выходной трансформатор, применённый в данной схеме, изготовлен «Аудиоинструментом» и имеет следующие параметры: Ra=1ком; Ктр=12,5; Pгаб=100Вт; I=150ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току — около 150ом.
Ещё лучшее качество звучания было получено при применении выходных трансформаторов, намотанных на сердечниках ОСМ-0,16, изготовленных по моей просьбе Дмитрием Андреевым, за что ему отдельное спасибо. Параметры этих трансформаторов следующие: Ra=1ком; Ктр=10,05; Pгаб=160Вт; I=200ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току — около 50ом. В обоих случаях смещение составило -70 вольт, а мощность рассеивания лампы 6С41С во втором случае увеличилась всего на 1Вт. Звучание приобрело ещё больший объём и детальность, расширилась полоса воспроизводимых частот (вплоть до 70kHz) и увеличилась глубина сцены.
Монтаж всех усилителей, о которых я рассказал, выполнен навесным способом, с использованием медного многожильного кабеля Kimber серии TC. Мне нравится нейтральный характер звучания этого соединителя, а также невосприимчивость его изоляции из тефлона к нагреву. Стоимость — около 30$ за метр. Но, приобретая 1 метр этого кабеля, фактически вы получаете 8 проводов по 1 метру (4 синих и 4 чёрных). Согласитесь, что 4$ за метр хорошего провода, не так уж много.
Разводка «земли» выполнена «звездой», в прошлой статье я подробно описывал этот способ. Фон переменного тока слышен только в том случае, если поднести ухо вплотную к акустической системе. Если это не так, нужно повозиться с взаимным расположением радиоэлементов. В моём случае дроссели блока питания находятся в подвале шасси, а силовой и выходные трансформаторы сверху.
Ну вот, вроде и всё. В заключении, я хотел бы поблагодарить моего друга А.И. Манакова E-mail: detector(dog)surguttel.ru за постоянные консультации и помощь в редактировании этой статьи (все схемы были лично опробованы Анатолием Иосифовичем задолго до меня), а также за присланные им лампы 6Э5П и 6С41С.
Должен сказать Вам также и о том, что особенности восприятия музыки очень индивидуальны, поэтому не стоит зацикливаться на каких-то отдельно взятых схемах или лампах. Не только прямонакальные триоды обеспечивают высококачественное звучание. И пентоды, и триоды косвенного накала при грамотном построении схемы, правильном выборе рабочей точки и режимов, ничуть не хуже. Поэтому учитесь, пробуйте, слушайте, экспериментируйте. Нельзя забывать о теории электровакуумных приборов и построения усилителей на них, чтобы не было пустых «наитий» и «откровений свыше». Только в этом случае Вы сможете создать аппарат, который будет полностью соответствовать Вашим музыкальным вкусам.
Автор: В.В.Пузанов г. Брянск
Дата публикации: 19.07.2006
audioinstrument.narod.ru
300audio
300audio На страничку «Схемы» Еще одна схема однотактного усилителя на 300 В.
Усилитель
попредложенной схеме тестировался в редакции журнала»Салон Аудио Видео»
(см. приложение N 2 за 2001 год) и прослушивался на выставке Российский
High End 2002.
В
данной схеме применяется линеный трансформатор TZ5L, что позволяет
исключить из схемы дорогостоящие проходные конденсаторы, т.к. дешевые конденсаторы
не лучшем способом влияют на качества звучания. В выходном каскаде
применено автоматическое смещение, по нашему мнению с таким смещением можно
достичь лучших результатов качества звучания чем при фиксированном.
Но правда есть и отрецательная сторона — это уменьшение выходной мощности,
за счет потерь мощности на катодном резисторе. В остальном схема более
менее похожа на две предедущие от Манакова А.И.
Первый
каскад построен на пентоде 6Ж4, нагрузкой его является трансформатор TZ5L
. Далее пройдя через тарнсформатор сигнал поступает на сетку выходной лампы
300В. За cчет большого коэффицента усиления 6Ж4, удается получить значительный
выходной сигнал на сетке 300В -порядка 60 вольт, при этом чувствительность
усилителя составляет 0,7-1 V. Нагрузкой лампы 300В является трансформатор
TW25SE с сопротивлением Ra= 3,5 ком.
При
такой конструкции удалось получить следующие параметры усилителя.
Выходная
мощность — 8 Ватт
Коэффицент
неленейных искажений — 1,5 %
Диапазон
воспроизводимых частот 25 Гц — 35000 Гц
Чувствительность
— 0,7-1 V
Если
на выходе применить трансформаторы TW40SE, а в качестве межкаскадного TZ6L(TZ5L),
то можно получить значительно лучшие результаты в области низких частот,
а также меньший коэффицент неленейных искажений. Диапазон частот
в этом случае расширится от 15 Гц — 35000 Гц, но дорожает конструкция усилителя
за счет стоимости примененных трансформаторов.
Далее
несколько слов о блоке питания.
Анодное
напряжение формируется с помощью кенотрнонного выпрямителя выполненый по
двухполупереодной схеме включения и цепочки фильтров состоящих из конденсаторов
С1-С6 и дросселя D300A (5 Гн). Питание накала ламп 300В
осуществляется постоянным стабилизированным током. На схеме показаны две
схемы стабилизации на микреосхеме К142ЕН5А, для левого и правого каналов.
Есть импортный аналог 7805, как в пластмассовом так и в металлическом корпусе
(что предпочтительнее). Лучше всего постораться преобрести микросхему в
металлическом исполнении, так как она обладает меньшими высокочастотными
помехами и более стабильна к перегреву.
Питание
накала первого каскада осуществляется постоянным стабилизированным напряжением
6,3 вольта. В схеме стабилизатора применяется микросхема К142ЕН5Б(7806).
audioinstrument.narod.ru
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
audioinstrument.narod.ru