Ламповый усилитель для наушников своими руками схема. Топ-5 схем ламповых усилителей для наушников DIY: обзор популярных конструкций

alexxlabСхем
Как выбрать схему лампового усилителя для наушников. Какие компоненты понадобятся для сборки. На что обратить внимание при конструировании. Сравнение популярных схем DIY-усилителей.

Популярные схемы ламповых усилителей для наушников DIY

При выборе схемы лампового усилителя для наушников своими руками стоит обратить внимание на следующие популярные конструкции:

  • Усилитель на лампе 6N6P без выходного трансформатора
  • Усилитель на лампах 6DJ8/ECC88 с трансформаторным выходом
  • Схема Morgan Jones на лампах 12AU7
  • Усилитель-повторитель на лампе 6Н1П
  • OTL-усилитель на лампах 6С33С

Рассмотрим подробнее достоинства и особенности каждой из этих схем.

Усилитель на лампе 6N6P без выходного трансформатора

Это одна из самых простых и популярных конструкций лампового усилителя для наушников DIY. Её основные преимущества:

  • Минимум компонентов — всего одна лампа
  • Отсутствие выходного трансформатора упрощает конструкцию
  • Низкое выходное сопротивление позволяет хорошо раскачать большинство наушников
  • Приятное «ламповое» звучание благодаря работе выходного каскада в режиме А

Стоит учитывать, что мощности такой схемы может не хватить для высокоомных наушников. Типичная выходная мощность — около 100 мВт.


Усилитель на лампах 6DJ8/ECC88 с трансформаторным выходом

Классическая двухкаскадная схема с выходным трансформатором обеспечивает следующие преимущества:

  • Высокое качество звучания за счет использования хороших ламп 6DJ8
  • Гальваническая развязка выхода благодаря трансформатору
  • Возможность согласования с наушниками разного сопротивления
  • Достаточная мощность для большинства наушников — до 500 мВт

Недостатком является необходимость подбора или изготовления качественного выходного трансформатора.

Схема Morgan Jones на лампах 12AU7

Эта популярная схема, разработанная Morgan Jones, обладает рядом достоинств:

  • Высокая линейность и низкие искажения
  • Хорошая раскачка низкоомных наушников
  • Возможность эксперимента с разными лампами 12AU7
  • Компактность конструкции

К недостаткам можно отнести относительно невысокую выходную мощность — около 50-100 мВт.

Усилитель-повторитель на лампе 6Н1П

Простая однокаскадная схема с катодным повторителем имеет следующие преимущества:

  • Минимум деталей — всего одна лампа
  • Низкое выходное сопротивление
  • Хорошая линейность
  • Возможность эксперимента с разными лампами 6Н1П, 6Н2П, 6Н3П и т.д.

Основной недостаток — невысокая выходная мощность, около 30-50 мВт.


OTL-усилитель на лампах 6С33С

Мощная бестрансформаторная схема на лучевых тетродах 6С33С обеспечивает:

  • Большую выходную мощность — до 2-3 Вт
  • Возможность раскачки даже сложных низкоомных наушников
  • Отличную динамику и контроль басов
  • Классическое «ламповое» звучание

Недостатки — сложность конструкции и необходимость мощного блока питания.

Какую схему выбрать для самостоятельной сборки?

При выборе схемы усилителя для самостоятельной сборки стоит учитывать следующие факторы:

  • Сложность конструкции и ваш опыт в электронике
  • Доступность компонентов
  • Требуемая выходная мощность для ваших наушников
  • Желаемый характер звучания
  • Наличие измерительных приборов для настройки

Для начинающих хорошим выбором будет простая схема на лампе 6N6P или катодный повторитель на 6Н1П. Более опытные конструкторы могут попробовать собрать двухкаскадный усилитель с трансформаторным выходом.

Какие компоненты понадобятся для сборки?

Для сборки лампового усилителя для наушников своими руками вам потребуются следующие основные компоненты:


  • Лампы (6N6P, 6DJ8, 12AU7 и т.д. в зависимости от схемы)
  • Панельки для ламп
  • Резисторы и конденсаторы
  • Трансформаторы (силовой и выходной, если используется)
  • Диодный мост и электролитические конденсаторы для блока питания
  • Переменные резисторы для регулировки громкости
  • Корпус, разъемы, провода, крепеж

Точный список деталей зависит от выбранной схемы. Рекомендуется использовать качественные компоненты для лучшего звучания.

На что обратить внимание при конструировании?

При самостоятельной сборке лампового усилителя для наушников важно учитывать следующие моменты:

  • Правильная компоновка для минимизации наводок
  • Качественная пайка соединений
  • Надежная изоляция высоковольтных цепей
  • Хорошее заземление корпуса
  • Достаточное охлаждение ламп и силовых элементов
  • Фильтрация питания для снижения фона

Необходимо соблюдать меры предосторожности при работе с высоким напряжением. Настройку и тестирование следует проводить с помощью измерительных приборов.


Делаем сами. Ламповый усилитель для наушников

Оглавление

  • Вступление
  • Схема
  • Комплектация
  • Необходимые инструменты и материалы
  • Изготовление блока питания
  • Изготовление усилителя
  • Настройка
  • Тестирование
  • Заключение

Вступление

Сегодня разгонять ничего не буду. Хочется немного отдохнуть от этих гонок, завалиться на диван и послушать хорошую музыку. Что же использовать в качестве неиссякаемого источника дивных мелодий? Конечно, компьютер. Дома он давно стал не столько рабочим инструментом, сколько мультимедийным развлекательным центром. С его помощью и скачиваешь, и слушаешь, и смотришь.

Самый распространенный способ получить музыку с компьютера — это наушники. Просто, привычно, удобно и совсем не мешает окружающим. И все для этого есть. Усилитель для наушников встроен в любую звуковую карту и даже в интегрированный «звук» материнской платы. Но практически всегда в таких случаях он не особо хорош. А оверклокеры — народ требовательный и любят слушать музыку в хорошем качестве.

Если у вас есть приличные наушники, то раскрыть их потенциал не всякому интегрированному усилителю под силу. Кажется, что может быть проще – купи готовое устройство, слушай и радуйся. Тут и начинаются проблемы. Дешевый усилитель, как правило, ненамного лучше интегрированного. Тот, который нравится, стоит таких денег, что желание его приобрести пропадает само собой. А так хочется получить хороший, но по цене нехорошего… Принцип оверклокинга. Максимальный результат за минимальные деньги.

Немного отвлекусь. После того, как вся музыка перешла на цифру, стали вновь популярны ламповые усилители. Почему? Цифровой звук по сравнению с аналоговым более жесткий. А лампы его смягчают. Есть даже такой термин – «ламповый звук».

«Ламповый звук» — термин, возникший в начале 70-х годов в среде любителей звукозаписи и электромузыкальных инструментов, обозначающий характерную тембральную окраску звука, воспроизводимого аудиосистемой, содержащей усилительный тракт, выполненный на электронных лампах. Появление термина связано с началом распространения транзисторных усилителей.

Как вы уже поняли из цитаты, камень брошен не только в огород цифрового звука, но прошлись еще и по полупроводникам. «Камням», как их называют аудиофилы. Чем «камни»-то не угодили?

И полупроводники, и лампы при усилении сигнала вносят искажения, но природа последних различна, что в первых, что во вторых. В «каменном» усилителе преобладают нечетные гармоники. Они неприятны на слух. Но с помощью грамотной схемотехники их можно значительно уменьшить. С лампами иначе. Здесь преобладают четные гармоники, которые приятны нашему слуху. Поэтому коэффициент гармонических искажений хотя и выше, чем у «каменных», но не так критичен.

рекомендации

Мне могут возразить, что нехорошо, когда усилительный тракт вносит отсебятину, пусть даже приятную на слух. Да, наверно это так. Но насколько хорошо звучит эта «отсебятина»! Если лампы приукрашивают звук, то пусть так и будет. Накладывают же женщины макияж для подчеркивания своей красоты? Мы же не называем это «отсебятиной».

Качественное воспроизведение звука — обширная и очень спорная тема. Во многом в этой теме превалируют вкусовые пристрастия, а порой даже эзотерика, поэтому углубляться в нее не стану. И спорить тоже.

О чем это я ? Ах, да. Так почему бы ламповым усилителем для наушников слегка не облагородить тот звук, что выходит с компьютера? К тому же лампы — это красиво. Светящиеся в полумраке красноватым светом нити накала выглядят завораживающе. А если это оформлено в ретро стиле. Но ламповые аппараты такие дорогие… И что? Есть старая мудрая пословица – хочешь получить вещь — сделай ее сам. Так и поступим.

В этой статье я попробую так изложить процесс изготовления усилителя, чтобы было понятно и доступно для повторения даже неподготовленному человеку. Но нужно предупредить, что в усилителе наличествуют высокие напряжения, опасные для жизни. Нужно соблюдать технику безопасности.

Конечно, не стоит ожидать от этого устройства чудес и звука тысячедолларового агрегата, но услышать и оценить «ламповый звук» будет вполне возможно.

Схема

За основу взята схема с сайта Сергея Сергеева. Она очень проста, минимум самых распространенных деталей. Это хорошо сразу с нескольких сторон. Первая — проще сделать. Но есть еще одна грань такой простоты. В ламповой аппаратуре, как в музыкальном инструменте, звучит каждая деталь. Минимум деталей – минимум искажений. Есть даже концепция короткого тракта… Но это опять философия и отход от темы. А тема – изготовление, а не размышления на тему. Поэтому поступаю следующим образом. Пишу список деталей, и еду с ним на радиорынок. На приведенной схеме есть только собственно сам усилитель, без блока питания. Эту схему я приведу ниже, в разделе «сборка». А пока детали.

Комплектация

Итак, список.

  • Силовой трансформатор ТАН-31-127/220-50 – одна штука. Не обязательно именно этот. Можно подобрать нужный по справочнику самому или прямо на рынке спросить у продавца трансформатор с обмоткой, чтобы получилось 200-220 вольт выпрямленного напряжения с током 100 миллиампер и обмоткой 6. 3 вольта от одного ампера.
  • Выходной трансформатор ТВЗ 1-9. Эта модель считается одним из лучших фабричных однотактных трансформаторов, выпускаемых в СССР. Но можно использовать ТВЗ 1-1. Этот не хуже, а некоторые считают, что и лучше 1-9. Или ТВЗ-Ш. Трансформаторы эти давным-давно сняты с производства, так что не пугайтесь их внешнего вида. Желательно, чтобы они были не ржавые, катушка не мятая, без повреждений.
  • Лампы 6ж51п – две штуки. Можно взять 6ж52п. Но они почти все с сильным «микрофонным эффектом», их надо подбирать по минимуму этого эффекта из нескольких. Склонны к самовозбуждению. Из шести купленных мною было отобрано только две. Считается, что повезло. Одну вообще выкинул, она откровенно свистела. Но звук у них ничуть не хуже 6ж51п, а некоторым они нравятся больше. Ресурс их работы — 1000 часов. Поэтому при желании можно купить больше, в запас.
  • Панельки к лампам ПЛ9 – две штуки.
  • Регулятор громкости – сдвоенный переменный резистор 47 кОм – одна штука. Это по желанию. Можно регулировать громкость программно, средствами операционной системы или программного проигрывателя.
  • Катодный резистор 100 Ом, 5 Вт – две штуки.
  • Два резистора 1.8 кОм, 10 Вт. Это в фильтр блока питания. Лучше, конечно, поставить дроссель. Но это — габариты и усложнение. Хотя с дросселем намного меньше фона. Дроссель от 5 Гн, на ток от 100 мА.
  • Сеточный резистор 470 кОм, 0.5 Вт (желательно угольный), две штуки.
  • Диодный мост 6 А, 1000 В — две штуки.
  • Конденсатор фильтра питания 470 мкФ, 450 В – одна штука. Лучше два. От качества питания во многом зависит звук.
  • Конденсатор фильтра питания 100 мкФ, 450 В – одна штука.
  • Конденсатор фильтра питания накала 470 мкФ, 16 В – одна штука.
  • Конденсатор фильтра питания накала 10 000 мкФ, 16 В – одна штука.
  • Катодный конденсатор 4700 мкФ, 16 В – две штуки. Они должны быть Low ESR. Продавцы на рынке называют их «компьютерными».
  • Шунтирующие конденсаторы, пленка 1 – 4.
    7 мкФ, 400 В – четыре штуки. Это для шунтирования электролитических конденсаторов. Лучше купить шесть, пригодятся при настройке.
  • Входные разъемы. Два RCA разъема .
  • Выходной разъем TRS, другое название «Джек» 6 мм. Не люблю «миниджеки», ненадежны. Но если у вас на наушниках «миниджек», тогда ставьте его.
  • Соединительный провод. Отлично подходят провода, добытые из витой пары пятой категории.
  • Провод для соединения блока питания и усилителя. Можно использовать звуковой провод, сечением 0.5 мм. А я нашел старый в тряпочной изоляции. Для ретро вида.

Список — дело хорошее, но с ним — как с напитками. Сколько ни пиши, все равно еще раз бежать придется.

Также понадобятся два корпуса. Один — для сборки самого усилителя, а второй — для сборки блока питания к нему. Тут полная свобода для творчества — сделать самому или подобрать что-то готовое.

Почему блок питания вынесен отдельно? Делается это для того, чтобы максимально разнести трансформатор питания и остальные компоненты. Первое: меньше наводок, а, следовательно, чище звук. Второе: силовой трансформатор при работе вибрирует. Больше или меньше — зависит от качества. А практически все лампы обладают «микрофонным эффектом». Если постучать ногтем по работающей лампе, то в динамиках вы этот стук услышите, плюс звон (от сотрясения) самой лампы. Вибрация силовика будет попадать в звуковой тракт, а это малоприятно.

Для изготовления блока питания использую корпус от сгоревшего компьютерного коллеги. А для усилителя приспособил ящик из-под сигар, купленный по случаю на «молотке». Почему не металлический корпус? Опять защита от вибраций. Вспомним старые ламповые радиоприемники. В некоторых моделях шасси для сборки выполнено из металла, а в некоторых из дерева. Считается, что дерево лучше звучит, поскольку меньше передается вибраций на лампы от трансформаторов. Но это опять же дело вкуса, кому что нравится.

Проблем с покупкой не возникло. Упомянутые детали отнюдь не дефицитны и продаются в достаточном количестве.

Вот с этой кучкой и будем работать. Только, как всегда, произошла небольшая накладка. Забыл купить мощные резисторы в блок питания и продавец по ошибке положил конденсаторы 0.1 мкФ, вместо 1 мкФ (синие в нижнем левом углу). Я не проверил, а когда все собрал, было уже невозможно переснять этот кадр. Так что дальше будут появляться детали, не попавшие в этот снимок.

Необходимые инструменты и материалы

Перед тем, как приступить к сборке, необходимо проверить, есть ли у вас для этого необходимые инструменты.

  • Паяльник, мощностью 40-60 Вт.
  • Припой, меня вполне устраивает оловянно-свинцовый ПОС-61.
  • Флюс. Канифоль в спирте.
  • Мультиметр.
  • Пинцет, чтобы придерживать детали при пайке.
  • Бокорезы, чтобы откусить лишнее.
  • Дрель.
  • Сверла.
  • Малярная лента, для защиты корпуса при работе. Помогает в разметке.
  • Кисточка и немного краски, но может и не пригодиться.

Изготовление блока питания

Начну с блока питания. Сначала, открыв корпус, раскладываю детали, которые будут находиться в нем. Когда определяюсь с размещением, сверлю отверстия и с помощью винтов с гайками креплю силовой трансформатор.

И распаиваю его, сверяясь со справочником и схемой.

Конденсатор С1 — это фильтр, стоящий в сетевом разъеме. F1, F2 – предохранители. В отличии от импульсных блоков питания в этом случае они действительно работают. Лучше поставить. К сожалению, у меня оказалась только одна колодка, пришлось один поставить на входе трансформатора. С2, R1, C2 – фильтр анодного питания. Номиналы — С2 100 мкФ на 450 В. R1 составлен из двух параллельно соединенных резисторов 1.8 кОм. С3 – 470 мкФ на 450 В. С2 размещается в блоке питания, а остальное в корпусе самого усилителя. Параллельно С3 припаян пленочный конденсатор 1 мкФ, 400 В. С4 — конденсатор фильтра питания накала ламп 470 мкФ на 16 В.

Один провод от разъема подключения сетевого кабеля припаиваю к выводу 1 трансформатора, выводы 2 и 4 соединяю перемычкой. А второй провод от разъема питания соединяю с трансформатором через выключатель, который присутствовал на блоке питания и предохранитель. Колодка предохранителя закреплена на стенке блока рядом с выключателем.

Прикрепляю к корпусу блока диодные мосты. Опять пользуюсь винтами с гайками. М3 отлично входят в отверстия решетки блока, так что даже пользоваться дрелью не пришлось.

Теперь нужно распаять вторичные обмотки трансформатора. Снова заглядываем в справочник. Припаиваю провод к выводу, обозначенному волнистой линией «~», диодного моста и соединяю с клеммой 7 трансформатора. Затем соединяю клеммы 8 и 9 перемычкой, а клемму 10 соединяю со вторым выводом «~» диодного моста. На выход моста припаиваю конденсатор 100 мкФ на 450 В, соблюдая полярность. Если здесь сделать ошибку, при включении будет небольшой пиф-паф и конденсатор разлетится на клочки. На эти же выводы припаиваю провода, которые пойдут к анодным цепям усилителя.

Теперь проделываю то же самое с цепью накала. С клемм 19 и 21 трансформатора припаиваю провода к диодному мосту. Выводы «~». А к выводам моста «+» и «-» моста — конденсатор 470 мкФ на 16 В. И по аналогии провод, который пойдет к накалам ламп. Провода нужно прикрепить к корпусу, чтобы потом не оторвать. Вот что получилось у меня. На провода, припаянные к выводам 12 и 11, внимания можно не обращать. Это я добавлял обмотки для повышения анодного напряжения. Потом сделал так, как написано выше.

После монтажа нужно проверить правильность соединений. Лучше два раза с перерывом. И только после этого включить блок в сеть и измерить выходные напряжения. Напряжение накала может быть завышенным, в пределах 7-7.3 В, что не страшно. Под нагрузкой оно просядет до нужных 6.3 В. Высокое должно находиться в пределах 180-230 В. У меня получилось 189.

С крышкой блока не повезло, решетка куда-то затерялась. Пришлось сделать новую, из перфорированного металла. В законченном виде блок питания выглядит так.

На мой взгляд, ничуть не хуже, чем было бы с «родной» вентиляционной решеткой.

Почему не все конденсаторы фильтра расположены в блоке? Основные конденсаторы принято располагать как можно ближе к лампам, для уменьшения наводок. Поэтому в блок питания вынесены только первые конденсаторы фильтра.

Пора приступать к самому усилителю.