Ламповый предусилитель схема. Ламповый предусилитель: схема и сборка универсального преампа на лампах 12A*7

Как собрать универсальный ламповый предусилитель на лампах 12AU7, 12AX7 и других. Подробная схема, этапы сборки, выбор компонентов. Какие характеристики у лампового преампа. Как провести тестирование собранного устройства.

Принцип работы лампового предусилителя

Ламповый предусилитель (преамп) — это устройство, которое усиливает слабый входной сигнал до уровня, необходимого для раскачки оконечного усилителя мощности. Основой лампового преампа является усилительный каскад на электронной лампе.

Ключевые особенности лампового предусилителя:

• Использование электронных ламп в качестве активных элементов
• Высокое входное сопротивление (порядка 100 кОм и выше)
• Коэффициент усиления от 3 до 100 раз в зависимости от схемы
• Низкий уровень собственных шумов и искажений
• Широкая полоса пропускания (10 Гц — 50 кГц и более)
• Линейная амплитудно-частотная характеристика

Преимущества лампового предусилителя:

• Мягкое, «теплое» звучание за счет преобладания четных гармоник
• Высокая перегрузочная способность
• Простота схемотехники
• Возможность легкой модернизации путем замены ламп

Схема универсального лампового предусилителя

Рассмотрим схему универсального лампового предусилителя, способного работать с различными типами двойных триодов семейства 12A*7:

• 12AU7
• 12AV7
• 12AY7
• 12AT7
• 12AX7

Основные элементы схемы:

• Входной делитель на резисторах R1 и R2
• Сеточный ограничитель R3
• Анодная нагрузка R4
• Катодный резистор R5
• Разделительный конденсатор C1
• Регулятор громкости P1

Принцип работы схемы:

1. Входной сигнал через делитель R1-R2 подается на управляющую сетку лампы
2. Усиленный сигнал снимается с анода лампы через разделительный конденсатор C1
3. Регулировка громкости осуществляется потенциометром P1 на выходе
4. Питание анода осуществляется напряжением 250-270 В
5. Накал лампы питается напряжением 6,3 или 12,6 В

Выбор компонентов для сборки предусилителя

При выборе компонентов для лампового предусилителя следует обратить внимание на следующие моменты:

• Резисторы должны иметь допуск 1% в сигнальной части схемы
• Конденсаторы — пленочные или керамические с NPO-диэлектриком
• Регулятор громкости — высококачественный потенциометр (например, ALPS)
• Разъемы — позолоченные RCA-гнезда
• Монтажные платы — стеклотекстолит с покрытием из чистой меди
• Провода — посеребренные многожильные в тефлоновой изоляции

Особое внимание следует уделить выбору лампы. Для универсального предусилителя подойдут лампы серии 12A*7:

Тип лампы	Коэффициент усиления	Особенности
12AU7	20	Низкий уровень шумов, линейная характеристика
12AX7	100	Высокое усиление, характерное ламповое звучание
12AT7	60	Оптимальное сочетание усиления и линейности

Этапы сборки лампового предусилителя

Процесс сборки лампового предусилителя включает следующие основные этапы:

1. Подготовка корпуса и разметка отверстий для компонентов
2. Установка ламповой панельки, разъемов и органов управления
3. Монтаж компонентов на печатной плате или навесным монтажом
4. Сборка блока питания (трансформатор, выпрямитель, фильтр)
5. Соединение узлов между собой экранированными проводами
6. Проверка монтажа и устранение ошибок
7. Настройка режимов работы лампы

При сборке важно соблюдать следующие правила:

• Использовать короткие соединения в сигнальных цепях
• Экранировать входные цепи от наводок
• Обеспечить надежное заземление корпуса
• Применять демпфирующие прокладки для ламп

Тестирование и настройка собранного предусилителя

После сборки лампового предусилителя необходимо провести его тестирование и настройку:

1. Проверка напряжений питания в контрольных точках схемы
2. Измерение коэффициента усиления на разных частотах
3. Определение уровня собственных шумов и искажений
4. Построение амплитудно-частотной характеристики
5. Оценка перегрузочной способности
6. Прослушивание на различных источниках сигнала

Для тестирования потребуется следующее оборудование:

• Генератор звуковых частот
• Осциллограф
• Вольтметр переменного тока
• Анализатор спектра

По результатам измерений производится окончательная настройка режимов работы лампы и коррекция частотной характеристики при необходимости.

Возможные проблемы и их устранение

При сборке и настройке лампового предусилителя могут возникнуть следующие проблемы:

Проблема	Возможная причина	Способ устранения
Фон переменного тока	Наводки от трансформатора	Экранирование трансформатора, удаление от сигнальных цепей
Искажения на высоких уровнях	Перегрузка лампы	Уменьшение коэффициента усиления, замена лампы
Шум и микрофонный эффект	Некачественная лампа	Замена лампы, применение демпфирующих прокладок

Модернизация и улучшение характеристик

Для улучшения характеристик собранного лампового предусилителя можно выполнить следующие модификации:

• Замена лампы на более качественную (например, NOS-варианты)
• Установка регулятора смещения для оптимизации режима
• Применение высококачественных пленочных конденсаторов
• Использование отдельного стабилизированного блока питания
• Добавление корректора тембра на операционных усилителях

При модернизации важно сохранить исходную концепцию схемы и не нарушить ее работоспособность. Любые изменения должны производиться постепенно с контролем параметров на каждом этапе.

Ламповый преамп

После проектирования и успешной сборки нескольких УМЗЧ на лампах, к этим усилителям мощности решил построить универсальный ламповый предусилитель (преамп). После долгого анализа и поиска схем, остановился на использовании SRPP. Преимущества такой схемы известны всем и СРПП часто используется в качестве драйвера даже у дорогущих фирм. Он имеет хорошую линейность, низкий уровень искажений, низкий выходной импеданс, хорошее подавление шумов и мало деталей. Исследования показали, что усиление предварительного усилителя нужно, как правило, между 3 и 10. Что вообще требуется от лампового преампа? Прежде всего он должен быть тихий. Сигнал-шум на уровне 90 дБ, думаю, подходит всем. Хотя чем больше, тем лучше. Искажения должны быть минимальны — максимум 0,1% на полной мощности. Следствием этих ограничений является то, что все компоненты должны быть хорошего качества и тщательная проработки монтажа. Схема лампового преампа    Данный предусилитель имеет входное сопротивление около 100 ком и выходное около 3 ком. Это подходит почти для всех источников, звукового оборудования и усилителей мощности. Пару 2.2 ком резистора используются для защиты. Коэфициент усиления предусилителя примерно в 11 раз (21 дБ). Все резисторы в активной части схемы с допуском 1%. Регулятор громкости (потенциометр) — Альпс. Среди возможных ламп многих типов, остановился на ECC802S. Она является вариацией 12AU7 / ECC82. Другие могут предпочитать разные лампы, хоть даже и 6Н23П, но я добился успеха именно с ECC802S от JJ/Tesla. Блок питания преампа    Что касается мощности трансформатора, он имеет вторичку 200 в при 40 мА и 8 В при 1,5 А тока. Он неэкранированный и, если возможно, должен быть заключен в металлический корпус, или, по крайней мере, отделен от остальной части схемы. Туда же размещаем и сетевой фильтр.    Питание накала — постоянного тока и регулируется по напряжению. Накалы не должны быть подключены к той же самой земле, что сигнал, анод или шасси. Используйте экранированные провода от входов и регулятора громкости. Вряд ли нужен будет баланс каналов, если ставите качественный переменный резистор или ступенчатый регулятор громкости. Измеренные характеристики предусилителя    Характеристики с лампой ECC802S СРПП предусилителя. Частотные характеристики от 10 Гц до 50 кГц в пределах 0.1 дБ. Искажения при 1 вольт на выходе были в пределах 0,1% на любой частоте. Максимальная выходная мощность составила 15 вольт (при 50 ком нагрузки). Сигнал/шум в пределах -90 дБ. Тестирование оборудования проводилось на анализаторе искажений HP-331A, двухканальном цифровом осциллографе, генераторе сигналов 0.05% THD и цифровом вольтметре.    Как видите, тут обе лампы торчат сверху, чтоб было видно его «ламповость». По-хорошему стоило спрятать их внутрь, в экран, но шумов и так почти нет. Преамп имеет сквозной режим для использования в качестве полностью пассивного предусилителя, если нужно. Понравилась схема — лайкни! ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей        УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ       УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ           СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Ламповый предусилитель

Основой для этого лампового предусилителя будут распространённые однотактные каскады на лампах в триодном включении. Мы спроектировали универсальный предварительный усилитель, который будет хорошо работать с широким ассортиментом радиоламп. Лампы можно ставить следующие — двойной триоды (без изменений цоколёвки): 12AU7, 12AV7, 12AY7, 12AT7/12AZ7 и 12AX7. Схема предусилителя на лампе    Ламповый предусилитель на самом деле очень прост. Регулятор громкости (P1 на схеме) стоит на ламповом выходе, чтобы гарантировать, что уровень шума будет максимально низкий. Входной резистор (470k на схеме) может быть от 100к до 1м. Он нужен чтоб правильно нагрузить источник входного сигнала. Схема выпрямителя питания лампы    Было решено, что сделаем простой выпрямитель на кенотроне для питания предусилителя. На малых уровнях тока (5-10 мА), падение напряжения в вакуумной трубе диода очень мало — всего 4 В для данного устройства. Пульсации выхода БП составляют 1,2 мВ на 257 В. То есть -107 дБ, короче получается очень тихий блок питания. Обратите внимание, конденсатор после выпрямителя 6CA4 не должен превышать 50 мкФ ёмкости.    Корпус сделан из алюминия, листовой алюминиевый внешний корпус и внутренняя панель. Для упрощения, решили смонтировать все компоненты на верхней панели. После постройки преампа просто вставьте его в корпус.    Блок питания, все компоненты, собраны на левой стороне блока, а компоненты предусилителя справа. Внутри металлический экран между двумя секциями. Одна важная особенность этой конструкции — переключатель ground lift. Всё шасси заземляется через разъем, его контакт заземления. Земля сигнала изолирована от корпуса переключателем ground lift. Это в некоторых случаях позволяет избежать гула, вызванного контуром заземления, когда оба корпуса заземлены через аудиоразъем. Далее показан вид компонентов предусилителя перед испытаниями. Тестирование универсального лампового предусилителя    Первый шаг после сборки — это питание. Надо проверить все основные точки напряжения в схеме. Все напряжения должны быть в пределах разумной погрешности. Для настроек понадобится сигнал-генератор с регулируемым выход, двухканальный вольтметр переменного тока и осциллограф. Вот фотография устройства, в процессе наладки.    Генератор сигналов позволяет проверять ламповый предварительный усилитель на различных частотах и уровнях входного сигнала, осциллограф показывает форму входного и выходного сигналов, а вольтметр позволяет непосредственно вычислить коэффициент усиления на любой частоте. Вот графики усиления и фазы генерируемых сигналов.    Предупреждение: этот ламповый предусилитель использует высокое напряжение до 270 вольт. Прикосновение к потенциалам напряжения такой величины может привести к травме. Если вы не знакомы с проектами, которые используют эти уровни напряжения, настоятельно рекомендуется изучить технику безопасности. Понравилась схема — лайкни! ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМЫ УНЧ Смотреть ещё схемы усилителей        УСИЛИТЕЛИ НА ЛАМПАХ          УСИЛИТЕЛИ НА ТРАНЗИСТОРАХ       УСИЛИТЕЛИ НА МИКРОСХЕМАХ          СТАТЬИ ОБ УСИЛИТЕЛЯХ

Универсальный предусилитель 4S для ламп 12A*7

Мэтт Рено

Делиться

---

Универсальный предусилитель 4S для ламп 12A*7

Humble Beginnings

Основа для этого лампового предусилителя началась с поста в ветке «Суперпростой однокаскадный ламповый предусилитель» на форуме веб-сайта. Один из участников (см. Универсальные ламповые предусилители 4S от Марка) предложил создать сверхпростой однокаскадный предусилитель (сокращенно «4S» предусилитель), и было много дискуссий относительно различных ламп, усиления, шума и т. д., и было представлено несколько конструкций с использованием различные двойные триодные лампы. Затем была брошена пресловутая перчатка фразой «переключиться с 12AU7 на 12AX7». Мой ответ состоял в том, чтобы спроектировать универсальный предусилитель линейного каскада, который хорошо работал бы со всем диапазоном ламп. Так родился универсальный ламповый предусилитель 4S.

Фотография 1: Универсальный ламповый предусилитель 4S — в сборе

---

Электрическая схема — универсальный ламповый предусилитель 4S

Придуманная мною конструкция предусилителя линейного уровня представляет собой единую схему, которая без изменений может работать со следующими двухтриодными 9-контактными лампами: 12AU7, 12AV7, 12AY7, 12AT7/12AZ7 и 12AX7.

Рис. 1. Схема расположения контактов двухтриодной вакуумной лампы 12A*7

В зависимости от используемой лампы (все эти лампы имеют одинаковую схему выводов) и от того, зашунтирован ли катод, пиковое усиление может варьироваться с большим запасом. Вот схема, которую я реализовал.

Рис. 2. Схема универсального лампового предусилителя 4S

Схема лампового предусилителя на самом деле очень проста. В нем используется ограничитель сетки разумного размера для контроля отсечения и отклонений смещения, чисто покоящаяся нагрузка и резистор сетки с высоким импедансом, чтобы избежать нагрузки практически любого управляющего устройства. Регулятор громкости (P1 на схеме) находится на ламповом выходе, чтобы гарантировать, что коэффициент шума для этого предусилителя Hi-Fi будет как можно ниже. Входной резистор (470 кОм на схеме) может быть любым от 100 кОм до 1 МОм, чтобы правильно загрузить ваш источник входного сигнала. С этими компонентами (выходной потенциометр представляет собой звуковой конус 250 кОм) и дополнительным катодным обходным конденсатором 33 мкФ расчетная производительность предварительного усилителя показана в следующей таблице.

Таблица 1: Расчетные характеристики — универсальный ламповый предусилитель 4S

Где:

• E _Co (В) — Напряжение смещения катода в вольтах (значение напряжения сетки при нулевом возбуждении).
• A _v — Усиление или усиление (v/v или безразмерное).
• A _v (дБ) — Усиление или усиление в децибелах или дБв.
• %D (i/p 1v _pp ) — искажение в процентах при входном синусоидальном сигнале 1v пик (2v пик к пику).
• R _или (макс. Ом) — максимальное выходное сопротивление в омах (выходное сопротивление зависит от настройки потенциометра).
• f _lo (Гц) — Низкая частота -3дБ частота отклика.

Как видно из расчетных характеристик, пиковое усиление может значительно варьироваться в зависимости от выбора лампы, а искажения (практически все вторые гармоники) очень хорошо контролируются. Это хорошо себя зарекомендовавший линейный предусилитель. Конструкции нагрузочных линий для пяти различных ламп 12A_7 доступны на форуме в посте Load Lines — 4S Universal 12A_7 Tube Preamp.

---

Конструкция блока питания лампового выпрямителя

Я решил, что хочу сделать простой ламповый блок питания для этого предусилителя. Ламповое выпрямление хорошо работает в этом приложении, потому что предусилитель потребляет всего несколько миллиампер для обоих каналов. При таких уровнях тока падение напряжения в ламповом выпрямителе очень мало (~3,6 В для данного устройства), а ожидаемая индуктивность дросселя фильтра может в два раза превышать ее номинальное значение. Расчетная точка для этого источника питания без учета этих факторов составляет 1,2 мВ пульсаций при 257 В. Это составляет значение пульсации -107 дБ, короче говоря, очень тихий источник питания. И, благодаря указанным факторам, он, безусловно, даже лучше, чем его проектная точка. Это также подтверждается тем фактом, что предусилитель абсолютно тихий в использовании. Этот блок питания очень хорошо подходит для применения. Для получения более подробной информации см. мои заметки о конструкции лампового источника питания. Обратите внимание, емкость конденсатора после лампового выпрямителя 6СА4 не должна превышать 50 мкФ.

Рис. 3. Схема блока питания — универсальный ламповый предусилитель 4S

Идеи твердотельных источников питания см. в сборках универсальных ламповых предусилителей Mark 4S.

---

Сборка универсального лампового предусилителя 4S

Принятие решения о физической компоновке и сборке заняло некоторое время. До этого момента большинство моих ламповых сборок следовали довольно предсказуемому образцу: деревянная основа, алюминиевая верхняя пластина, полированная отделка и т. д. Для этой сборки лампового предусилителя я хотел использовать две основные темы: полезность и компактность. Итак, я начал со стандартного корпуса от Pomona, 4226 — PDF (24kB). Это литой алюминиевый корпус размера E (8,3 x 4,2 x 1,74 дюйма) с крышкой из листового алюминия и внутренними направляющими для плат. Несмотря на небольшой размер, я был уверен, что смогу разместить в этом корпусе весь блок питания и стереофонический предусилитель. Вместо этого пытаясь провести провода от верхней пластины к компонентам, установленным внутри (что сделало бы работу с коробкой и ее герметизацию проблематичной), я решил установить все компоненты на верхнюю пластину. , просто вставьте его в корпус. Вот расположение основных элементов:

Фотография 2: Схема управления — универсальный ламповый предусилитель 4S

Предупреждение: В этом проекте лампового предусилителя используется высокое напряжение в диапазоне от 250 до 270 вольт. Контакт с потенциалами такого напряжения может привести к серьезной травме или, возможно, к летальному исходу. Если вы не знаете, как создавать проекты высоковольтных ламповых усилителей, или вам не нравятся проекты, в которых используются эти уровни напряжения, настоятельно рекомендуется не создавать этот ламповый предусилитель. Соблюдайте действующие электротехнические нормы и правила для всех проводов и соединений.

Все компоненты источника питания находятся на левой стороне устройства, а все компоненты схемы предусилителя — на правой. Внутри между двумя секциями находится металлический экран, который удерживается на месте одной из направляющих для карт, встроенных в литой корпус. Одной очень важной особенностью этого лампового предусилителя является переключатель Ground Lift. Все шасси заземляется через контакт заземления разъема IEC. Сигнальная земля изолирована от земли корпуса переключателем заземления. Таким образом, если я управляю усилителем, в котором сигнал заземлен на корпус, я могу щелкнуть переключатель заземления, и земля сигнала предусилителя будет привязана к земле сигнала усилителя через аудиокабели. Это позволяет избежать контуров заземления, вызывающих шум, когда оба шасси заземлены через разъем IEC. Вот вид со стороны компонентов с предусилителем, полностью подключенным и готовым к тестированию.

Фото 3: Нижняя сторона универсального лампового предусилителя 4S

Внутри довольно тесно. Я мог бы использовать подход с печатной платой, но мне очень нравятся методы сборки «точка-точка» для проектов ламповых усилителей. Кроме того, я не уверен, что смог бы разработать печатную плату, которая работала бы со всеми громоздкими элементами, выступающими внутрь корпуса (катушка индуктивности, разъем IEC, гнездо для трубки, потенциометр, разъемы RCA и т. д.). После сборки предусилителя и трехкратной проверки всех электрических соединений пришло время приступить к тестированию.

Фотография 3A, показанная ниже, является копией фотографии 3 с некоторыми надписями, которые были добавлены для ясности в отношении компоновки и схемы заземления проекта лампового предусилителя.

Фотография 3A: Нижняя сторона с маркировкой — универсальный ламповый предусилитель 4S

На фотографии 3А с меткой показано, какие типы заземления и где находятся, и как переключатель заземления связывает их вместе. Вы заметите, что через центральное отверстие разделительной пластины проходят два провода. Черный провод — это шина высокого напряжения, выходящая из катушки индуктивности первичного фильтра, а зеленый провод — сигнальная (и силовая) земля. Они подключаются к точкам на клеммной колодке под конденсатором оконечного фильтра. От продувочного резистора отходит два провода. На следующей фотографии (3B) показано, как эти провода подключаются к клеммной колодке.

Фотография 3B: Заземление клеммной колодки — универсальный ламповый предусилитель 4S

Как вы можете видеть на фотографии 3C ниже, пластинчатые нагрузочные резисторы номиналом 100 кОм для двух каналов также подключены непосредственно к этой вкладке. Вы также можете видеть, что конденсаторы связи подключаются к другой стороне пластинчатых нагрузочных резисторов на пластинчатых штырях на ламповом гнезде.

Фотография 3C: Нижняя сторона с маркировкой — универсальный ламповый предусилитель 4S

Эти фотографии (3A, 3B и 3C) должны помочь понять схему заземления, которую я использовал.

Лампы 12А*7 имеют по два элемента, каждый с нагревателем на 6,3 В. В трубке они подключены последовательно с центральным соединением, подключенным к контакту 9. Это означает, что источник питания нагревателя 12,6 В подключен к контактам 4 и 5 без подключения к контакту 9. Однако источник питания нагревателя 6,3 В должен поместить нагреватели параллельно, чтобы каждый получал по 6,3 В. Это достигается шунтированием контактов 4 и 5, а затем подключением питания нагревателя 6,3 В между контактами 9.и перемкнутые 4 и 5 контакты. См. Photograph 3D для соединений.

3D-фотография: подключение нагревателя — универсальный ламповый предусилитель 4S

---

Тестирование универсального лампового предусилителя 4S

Тестирование устройства предусилителя этого типа действительно довольно прямолинейно. Первый шаг — просто включить ламповый предусилитель и проверить все основные точки напряжения в цепи. Это делается с открытым блоком, установленным на верстаке. Для этой сборки предусилителя все напряжения были рассчитаны с разумной погрешностью. Для этого типа устройств я предпочитаю тестировать с помощью генератора сигналов с регулируемым выходом, двухканального вольтметра переменного тока и осциллографа. Вот фотография устройства, когда я тестировал его.

Фотография 4: Установка для тестирования лампового предусилителя 4S

Генератор сигналов позволяет мне тестировать блок лампового предусилителя на различных частотах и ​​уровнях входного сигнала, осциллограф показывает форму входного и выходного сигналов, а вольтметр позволяет мне напрямую рассчитать коэффициент усиления на любой частоте, не пытаясь получить цифры с осциллографа. . Так как же себя проявил ламповый предусилитель 4S Universal? Вот графики усиления и фазы, созданные на основе измеренных данных.

Рис. 4. Коэффициент усиления по напряжению и фазовый сдвиг в зависимости от частоты

Это очень хорошая производительность. Единственный доминирующий высокочастотный полюс здесь обусловлен входной емкостью моего тестового оборудования. Входная емкость лампы как минимум на порядок меньше и завалена тестовой аппаратурой и гнездом проводов на столе.

---

Impressions — универсальный ламповый предусилитель 4S

Конечно, все эти тестовые данные хороши, но они мало что говорят о том, как работает и звучит предусилитель. Итак, когда-то блок предусилителя считался технически приемлемо, пришло время определить, является ли акустически приемлемым . Это повлекло за собой подключение предусилителя к одному из моих других устройств. Я выбрал усилитель 6V6 Lacewood.

В прошлом, когда я управлял этим усилителем только с моим iPod, я был разочарован общими характеристиками. Не в здравом уме, а в достижимом уровне мощности усилителя. Выходной мощности iPod просто не хватало, чтобы вывести его на полную мощность. Поэтому я вставил ламповый предусилитель перед усилителем, выкрутил громкость усилителя на максимум и использовал регулятор предусилителя для регулировки громкости. Вот фото установки для прослушивания.

Фото 5: Универсальный ламповый предусилитель 4S с усилителем Lacewood 6V6

На этом изображении линейный выход iPod управляет предусилителем, предусилитель напрямую подключен к усилителю Lacewood, и его громкость на максимуме. Во-первых, без входа, когда и предусилитель, и усилитель выставлены на максимум, установка была абсолютно бесшумной. Я ничего не слышал из динамиков, даже если ухо было прямо рядом с диффузором динамика.

С первого момента, когда я начал заниматься музыкой, я был поражен тем, как пара звучала вместе. Не было абсолютно никаких проблем с уровнем сигнала или мощностью. А добавленный эффективный динамический диапазон действительно позволил усилителю раскрыться.

Этот проект предусилителя имел большой успех. Это предусилитель, который можно адаптировать к поставленной задаче, просто заменив лампы. Это также позволяет скручивать трубки, чтобы сравнить различные трубки в вашем тайнике. Это отличное маленькое устройство, позволяющее максимально раскрыть потенциал ваших усилителей мощности. Комментарии и вопросы о проекте предусилителя приветствуются в теме 4S Universal Tube Preamp Project (12A*7).

---

12BH7 Лампа с универсальным предусилителем 4S

 ОБНОВЛЕНИЕ  — 23 октября 2014 г.
Что ж, у меня есть еще одно обновление в списке возможных ламп для универсального предусилителя 4S. Это особый случай, потому что вы можете использовать трубку 12BH7 только в том случае, если ваш источник питания нагревателя способен выдать полные 600 мА на нить накала . Если да, то труба 12BH7 расширит ваши возможности прокатки труб. Лампа 12BH7 находится на полпути между 12AU7 и 12AV7 с точки зрения усиления и имеет очень низкий уровень искажений.

Таблица 2: Расчетные характеристики — универсальный ламповый предусилитель 4S (включая 12BH7)

Об авторе

Мэтт Рено — профессиональный инженер-электрик с более чем 25-летним опытом проектирования передовых радиочастотных систем. Он увлекается ламповым звуком и обучает других проектированию ламповых схем, участвуя в форумах лампового аудио и на собственном веб-сайте www.CascadeTubes.com. Большинство его проектов полностью оригинальны, и их можно найти на его сайте и на этом форуме. Другие аудиопроекты и статьи Мэтта, сделанные своими руками:

• Переключаемый (ступенчатый) аттенюатор Пассивный регулятор громкости
• Загрузочная коробка для пустых динамиков
• Схема блока питания для ламповых усилителей
• 6V6 Несимметричный (SE) Ультралинейный (UL) Оптимизация смещения
• 6V6 Однотактный ультралинейный ламповый усилитель
• 6EM7 Однотактный триодный (SET) усилитель

«Универсальный» предусилитель | Каскадные лампы

Humble Beginnings

Основой для этого усилителя стал пост в ветке форума DIY Audio Projects Forum. Один из участников предложил построить сверхпростой однокаскадный предусилитель (для краткости предусилитель 4S), и было много дискуссий о различных лампах, усилении, шуме и т. д., и было представлено несколько конструкций с использованием различных двойных триодных ламп. Затем была брошена пресловутая перчатка фразой «переключиться с 12AU7 на 12AX7». Мой ответ состоял в том, чтобы спроектировать универсальную сцену, которая хорошо работала бы со всем диапазоном ламп. Так родился предусилитель 4S «Universal».

Электрическая схема

Придуманная мною конструкция представляет собой единую схему, которая без изменений может работать со следующими лампами: 12AU7, 12AV7, 12AY7, 12AT7, 12AZ7 и 12AX7. В зависимости от используемой лампы (все они имеют одинаковую схему выводов) и от того, зашунтирован ли катод, пиковое усиление может варьироваться с большим запасом. Вот схема, которую я реализовал вместе с ламповым выпрямителем.

Схема на самом деле очень простая. В нем используется ограничитель сетки разумного размера для контроля отсечения и отклонений смещения, чисто покоящаяся нагрузка и резистор сетки с высоким импедансом, чтобы избежать нагрузки практически любого управляющего устройства. Регулятор громкости находится на выходе, чтобы гарантировать, что коэффициент шума для этого предусилителя будет как можно ниже. С этими компонентами (выходной потенциометр представляет собой звуковой конус 250 кОм) и дополнительным катодным байпасным конденсатором 33 мкФ расчетная производительность показана в следующей таблице.

Как видно из таблицы, пиковое усиление может значительно варьироваться в зависимости от выбора лампы, а искажения (практически все вторые гармоники) очень хорошо контролируются. Это хорошо себя зарекомендовавший предусилитель.

Сборка

Выбор физической компоновки и сборки занял некоторое время. До этого момента большинство моих сборок ламп следовали довольно предсказуемому образцу: деревянная основа, алюминиевая верхняя пластина, полированная отделка и т. д. Для этой сборки я хотел использовать две основные темы: полезность и компактность. Поэтому я начал со стандартного корпуса от Pomona, 4226. Это литой алюминиевый корпус размера «E» (8,3″ x 4,2″ x 1,74″) с крышкой из листового алюминия и внутренними направляющими для карт. Несмотря на небольшой размер, я был уверен, что смогу поместить в эту коробку весь PS и стерео предусилитель. Вместо того, чтобы пытаться проложить провода от верхней пластины к компонентам, установленным внутри (что сделало бы работу с коробкой и ее герметизацию проблематичной), я решил установить все компоненты на верхнюю пластину. Затем я мог собрать весь усилитель, а когда он был готов, просто вставить его в коробку. Вот расположение основных элементов:

Все силовые компоненты находятся на левой стороне устройства, а все аудиокомпоненты — на правой. Внутри между двумя секциями находится металлический экран, который удерживается на месте одной из направляющих для карт, встроенных в литой корпус. Одной из очень важных особенностей этой сборки является переключатель наземного подъема. Все шасси заземляется через контакт заземления разъема IEC. Сигнальная земля изолирована от земли корпуса переключателем заземления. Таким образом, если я управляю усилителем, в котором сигнал заземлен на корпус, я могу щелкнуть переключатель заземления, и земля сигнала предусилителя будет привязана к земле сигнала усилителя через аудиокабели. Это позволяет избежать возникновения контуров заземления, вызывающих шум, когда оба шасси заземлены через разъем IEC. Вот вид со стороны компонентов, когда устройство полностью подключено и готово к тестированию.

Внутри довольно тесно. Я мог бы использовать подход с печатной платой, но мне очень нравятся методы сборки «точка-точка» для проектов с электронными лампами. Кроме того, я не уверен, что смог бы разработать печатную плату, которая работала бы со всеми громоздкими элементами, выступающими внутрь корпуса (катушка индуктивности, разъем IEC, гнездо для трубки, потенциометр, разъемы RCA и т. д.). После завершения сборки и трехкратной проверки всех электрических соединений пришло время приступить к испытаниям.

Тестирование

Тестирование устройства этого типа очень просто. Первый шаг — просто включить устройство и проверить все основные точки напряжения в цепи. Это делается с открытым блоком, установленным на верстаке. Для этой сборки все напряжения были рассчитаны с разумной погрешностью. Для этого типа устройств я предпочитаю тестировать с помощью генератора сигналов с регулируемым выходом, двухканального вольтметра переменного тока и осциллографа. Вот фотография устройства, когда я тестировал его.

Генератор сигналов позволяет мне тестировать устройство на различных частотах и ​​уровнях входного сигнала, осциллограф показывает мне входные и выходные сигналы, а вольтметр позволяет мне напрямую рассчитать коэффициент усиления на любой частоте, не пытаясь получить цифры с осциллографа. . Так как же повел себя блок? Вот графики усиления и фазы, созданные на основе измеренных данных.

Очень хорошая производительность. Единственный доминирующий высокочастотный полюс здесь обусловлен входной емкостью моего тестового оборудования. Входная емкость лампы как минимум на порядок меньше и завалена тестовой аппаратурой и гнездом проводов на столе.

Впечатления

Конечно, все эти тестовые данные хороши, но они мало что говорят о том, как работает и звучит предусилитель. Итак, как только устройство было признано технически приемлемым для , пришло время определить, является ли оно акустически приемлемым для . Это повлекло за собой подключение предусилителя к одному из моих других устройств. Я выбрал усилитель 6V6 Lacewood.

Раньше, управляя этим усилителем только с iPod, я был разочарован общими характеристиками. Не в здравом уме, а в достижимом уровне мощности усилителя. Выходной мощности iPod просто не хватало, чтобы вывести его на полную мощность. Поэтому я вставил предусилитель перед усилителем, выкрутил громкость усилителя на максимум и использовал регулятор предусилителя для регулировки громкости. Вот изображение установки.

На этом рисунке линейный выход iPod управляет предусилителем, предусилитель напрямую подключен к усилителю Lacewood, и его громкость на максимуме. Во-первых, без входа, когда и предусилитель, и усилитель выставлены на максимум, установка была абсолютно бесшумной. Я ничего не слышал из динамиков, даже если ухо было прямо рядом с диффузором динамика.

С первого момента, как я начал заниматься музыкой, я был поражен тем, как пара звучала вместе. Не было абсолютно никаких проблем с уровнем сигнала или мощностью. А добавленный эффективный динамический диапазон действительно позволил усилителю раскрыться.

Этот проект имел большой успех. Теперь у меня есть предусилитель, который можно адаптировать к поставленной задаче, просто заменив лампы. Это также позволяет мне прокатывать трубки, чтобы сравнить различные трубки в моем тайнике. И его можно настроить с достаточным коэффициентом усиления, чтобы протестировать почти все силовые каскады моего прототипа. Я думаю, что это маленькое устройство найдет много полезного.

И еще одно замечание: как и все мое ламповое снаряжение, в темноте он выглядит довольно хорошо.

Обновление 17 января 2022 г.