Ламповый усилитель на 6н13с схема: триодный усилитель на лампах 6Н13С » Журнал практической электроники Датагор

alexxlabСхем

триодный усилитель на лампах 6Н13С » Журнал практической электроники Датагор

Чисто триодный усилитель с претензиями на истинный High–End.

Почему именно триоды?
Во-первых, триод это действительно классика – прародитель всех электровакуумных приборов.
Триоды по сравнению с пентодами имеют меньшее усиление, но и меньшее внутреннее сопротивление.
Первое требует большего усиления предварительных каскадов (что в принципе не слишком сложная задача), а второе — благоприятно сказывается на улучшении демпфирования выходного трансформатора.

Содержание статьи / Table Of Contents

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать

Опробовано в лаборатории редакции или читателями.

Трансформатор R-core 30Ватт 2 x 6V 9V 12V 15V 18V 24V 30V

Паяльная станция 80W SUGON T26, жала и ручки JBC!

Отличная прочная сумочка для инструмента и мелочей

Хороший кабель Display Port для монитора, DP1. 4

Конденсаторы WIMA MKP2 полипропилен

Трансформатор-тор 30 Ватт, 12V 15V 18V 24V 28V 30V 36V

SN-390 Держатель для удобной пайки печатных плат

Панельки для электронных ламп 8 пин, керамика

Идея создания конструкции усилителя с действительно классическим ретро звучанием зрела давно. Но идея сформировалась полностью, когда при переборке старого склада обнаружил триоды 6Н13С.

С лампами определились. Следующий вопрос, который до сих пор не имеет однозначного ответа двухтактный или однотактный (представляю, сколько будет комментариев относительно этого вопроса). Выскажу свое мнение. Для меня решающим аргументом как не парадоксально было, что в наши дни сложно найти высокочувствительную акустику.

Значит, нужна мощность. Работа в параллель это уже метод, а не принцип. Еще учтем, что триоды обладают худшим КПД по сравнению с пентодами. И окончательно, доводом в пользу выбора двухтактного каскада на триодах стал тот факт, что в спектре гармоник триода наиболее значимой является четная вторая гармоника при гораздо меньшей нечетной третьей. Учитывая, что в двухтактном выходном каскаде четные гармоники выходных ламп в значительной степени компенсируются, нетрудно сделать вывод.

Рассмотрим некоторые особенности схемного решения. Схема не претендует на особую оригинальность, все решения неоднократно описывались в литературе. Но в процессе сборки приходилось неоднократно менять даже принцип. Не все получалось, как задумывалось. Блок питания согласно концепции выполнен на кенотронах. Выбор смещения был выбран автоматический, причем раздельный для каждой лампы (R19-C7, R20-C8). Это позволяет не так тщательно подбирать лампы и следить за током в процессе старения. Режим ламп выходного каскада Ua=270В Ia=70 мА (режим класса А).

Обычно предвыходной каскад является фазоинвертором, но в связи с тем, что выходной каскад имеет малый коэффициент усиления, требуется повышенное напряжение на управляющих сетках. В связи с этим в данном случае предвыходной каскад (V2A, V2B) также выполнен по схеме симметричного двухтактного усилителя с общим катодным резистором R14.

Достоинство такого каскада заключается еще и в том, что благодаря противофазности переменных составляющих катодных токов V2A и V2B переменное (звуковое) напряжение на резисторе R14 отсутствует и поэтому нет необходимости шунтировать его электролитическим конденсатором.

Еще одно оригинальное решение, которое мне очень понравилось, было подсмотрено у Уйм де Джэгера («Elektor Electronics» №6/ 2007, с. 38-44). Гибридное «автофиксированное» смещение. Подача напряжения от отрицательного источника – 50В через резистор R11 и от общего провода через R14 увеличивает эффективное напряжение питания этого каскада и позволяет ему без ограничения развивать на анодах до 70В переменного звукового напряжения (среднеквадратическое значение).

Входной каскад на V1A, V1B выполнен по схеме дифференциального усилителя. У полной симметрии всех каскадов по анодным цепям есть и еще одно положительное качество — хорошая компенсация пульсаций и помех анодных напряжений питания. Выключатель S1 позволяет замыкать или размыкать цепь общей ООС глубиной 10 дБ, что дает возможность на слух выбрать наиболее приемлемое для акустики и ушей звучание.

И так приступаем.

Не смотря на простоту схемного решения, воплощение в жизнь проходило как ни когда с проблемами. Относительно большие токи, значительная рассеиваемая мощность на элементах, постоянно требовало вносить коррективы в проект. Вначале планировалось выполнить блок питания на одном кенотроне 5Ц3С.

Но из-за огромного падения напряжения и предельного режима работы лампы пришлось отказаться от такого могучего кенотрона. Пришлось применить два (в параллель) 5Ц4С. Но как говорится, что не делается все к лучшему.

5Ц4С позволяет подачу анодного напряжения без предварительного прогрева, что позволило отказаться от схемы задержки или дополнительного выключателя анодного напряжения. Расчетная мощность катодных резисторов 6Вт так же не выдерживала теплового режима.
Пришлось применить остеклованные 25Вт.

Но загадочней всего была работа силового трансформатора ТС-180. При оптимальных токах и нагрузках его нагрев был предельный. Предвкушая, советы и предположения скажу, что варианты были опробованы практически все, от замены магнитопровода до перемотки. Потребляемый ток под нагрузкой 0,8А по этикетке 0,85А нагрев предельный – мистика! Меняем конструктив ставим вентилятор. Все в норме, даже оригинально.

Но что это мы о грустном. Главное схема работает, практически без наладки выдает заявленные параметры. Элементарнее соблюдение правил монтажа, фон наводки отсутствуют.

Впервые применил гибридный монтаж – основные элементы расположены на планке выполненной печатным способом, а соединения с панельками навесными проводниками. По честному, классический навесной монтаж проще и менее проблематичней.
Ну и как обычно задержка с дизайном и изготовлением корпуса.

Трансформаторы, считаю и мотаю сам.
Моточные данные и топологию намотки прилагаю.


Вечерний сюжет.

Рвых…………………..…. 2×10Вт
Rн………………………..4Ом; 8Ом
Fн — Fв без ООС……….. 15Гц – 18кГц
Fн — Fв с ООС………… 15Гц – 35кГц
Кг без ООС……………… 0,5%
Кг с ООС……………… 0,25%
Uвх без ООС…………….. 300 мВ
Uвх с ООС…………….… 800 мВ

Логическим завершением конструкции является субъективная оценка качества звучания.
Аппарат незамедлительно был доставлен к спецам. „Корифеи“, как и следовало ожидать вначале, раздолбали как дизайн так и конструктив (ну на то они и „корифеи“). То железа пожалел то вентилятор надо ставить не меньше как за 10$, ну понятно я к этому уже отношусь спокойно. Ну наконец усилитель заиграл. По отвлеченным дифирамбам о триодном звуке я понял, усилитель удался.

Особенно впечатляет звучание без ООС, поражает динамика звука. С ООС звук более ровный, но создается впечатление некоторой зажатости (по ламповым меркам).

Повторяясь скажу, большое значение имеет качество фонограммы. Особое наслаждение доставляет прослушивание оригинальных CD с глубоким динамическим диапазоном – джаз, рок. Как не банально звучание «Abbey Road» Beatles навеяло столько ностальгически чувств описать трудно. К сожалению не удалось послушать на раритетной акустике (ушли к новому хозяину) открытого типа (аналог акустики „Симфония 2») без всяких фазоинверторов и мешков с ватой на динамики 6ГД2. По мнению спецов такой дуэт дал бы незабываемый звук.

В заключении вердикт: «SPRING» — усилитель достойный повторения.

 

6Н13С в ламповом усилителе на триодах

В статье приведены простые схемы для распространенных типов серийных трансформаторов. Особое внимание следует обратить на реализацию двухтактной Hi-End схемотехники на лампах. В схемах могут быть ошибки, будьте внимательны. Все ошибки легко поправить при макетировании, нужно просто приложить руки. Ламповая схемотехника это терпит. Внешний вид схема соединения и панельки лампы 6Н13С показаны на картинке. 

Лампа выглядит очень красиво. Особая у неё эстетика, однако внутри она очень кривая и плохо пригодна для построения ЛУМЗЧ с наскока. Половинки лампы не симметричны с разбросом 50-100% и более. Нужен большой запас ламп, времени и терпения, чтобы подобрать подходящие или настроить схему в предельно возможные режимы по мощности при достойном качестве. В самом начале изложения обязан сказать, что традиционный, укоренившийся в сознании людей, подход к изложению статьи от наименования и выбора ламп — не разумный и не правильный. Неразумно начинать выбор автомобиля с мотора и колёс, поскольку вначале оценивают назначение, стоимость, эстетику, функционал и другие характеристики. Здравый смысл говорит о том, что важнейшим узлом лампового усилителя является выходной трансфоматор. От его качества зависит качество всего усилителя. Стоимость выходного трансформатора может составлять 80% и более от стоимости всего проекта. Именно от выбора трансформатора, его изготовления или покупки зависит всё, в том числе выбор соответствующего типа ламп. Традиционное изложение построено по принципу от простого к сложному. Видимо поэтому авторам статей в традиционном формате ясно, что показать в самом начале изложения уникальный самодельный трансформатор с геммороем его намотки, это означает поставить крест на перспективе распространения идеи и железа. Поэтому начинать всем приходится с того, что известно — с ламп. У меня причина такого изложения материала иная. Нет готовности отдать сведения про типовые трансформаторы.

Могу порекомендовать внятные и прозрачные статьи Сергея Комарова, а также других авторов, опубликованные в журналах Радио после 2000 года. Там показаны основные направления применения накопленного знания радиолюбителем средней квалификации. Опираясь на изложенную информацию, достаточно легко удаётся построить ламповый усилитель с крайне высокими характеристиками. Достаточно иметь слесарные навыки, аккуратность и вымыть руки. Во многих моих схемах для питания накальных цепей применено высокочастотное напряжение от импульсного источника. Это вполне оправдано наличием стандартных источников, применяемых в быту для низковольного освещения. Однако стандартного напряжения 12В при большом токопотреблении (например 6с33с или ГУ-50) всё же оказывается недостаточно. Поэтому в схему включения импульсного источника сразу было внесено изменение, связанное с применением маломощного (10%) низковольтного трансформатора. 

Выходной двухтактный каскад, нередко построен с применением параллельного включения ламп. Запас по мотору необходим для улучшения динамики. При таком подходе возникает объективная необходимость в более тщательном подборе выходных ламп по параметрам. Это резко увеличивает затраты времени и ресурсов на усилитель. Весьма трудно отобрать 4 экземпляра с примерно одинаковыми характеристиками даже из сотни ламп. Поэтому совпадение параметров ограничивают на уровне 10-15%. Выравнивание характеристик ламп выполняют при настройке. Наладка требует не так уж много времени, зато усилитель приобретает необходимый запас 20-30 Вт. Можно конечно ограничиться применением одиночных лампочек. Это и средство экономии и некоторое упрощение. При построении серьёзного усилителя следует помнить, что Лексус не может стоить дёшево.

В моих схемах применены разные готовые выходные трансформаторы. Есть, и совдеп, и немецкие, и японские, и Тесла. Их названия, прописанные на рисунках, ничего не скажут читателю. А вот нумерация выводов на картинках приведена достоверная, это ключ к задаче. Конечно возможны и здесь ошибки, но надеюсь их не много. Повторюсь, что обыкновенному телезрителю, для изделия первого уровня, удобно применять именно типовые совдеп-трансформаторы. Дёшево и сердито. Никаких оригинальных моточных узлов в ламповых схемах, именно поэтому применять не следует. Нужна только грамотная распайка имеющихся обмоток. Причем наличие катодных или сеточных связей крайне желательно, поскольку они повышают линейность ламповых ВАХ. Коэффициенты связи лучше подбирать опытным путём, если это позволяет сделать применяемый трансформатор. Желательно наличие дополнительных симметричных обмоток, которые, как правило, в стержневых трансформаторах есть. В крайнем случае можно домотать на стержневые каркасы пару обмоток, без разбора сердечника, прямо поверх слоя изоляции. Такая доработка возможна для ТС-серии. Но предварительно нужно отобрать достойные ТС-экземпляры, без гудения и бешенного тока холостого хода.

Нужно сказать, что построение качественного лампового усилителя на триодах затея более сложная, нежели применение ламп 6п3с. Без сомнения 6П3С, самая удачная совдеповская лампочка. Опыт показал, что по уровню эффективности усиления, а также по простоте реализации тетродные схемы на 6П3С на порядок проще триодных. А если заниматься более изощренной схемотехникой, то можно узнать и другой факт, что выходные пентоды предпочтительнее тетродов.

Ниже показано применение половинок выходных ламп 6Н13С. Это очень даже бюджетный вариант построения компактного усилителя. В такой схеме выравнивание характеристик выполняют несколько иначе. Здесь применено комбинированное смещение, есть регулировочные резисторы. Для автосмещения в катодах установлены мощные подстроечные резисторы. Полного автосмещения лучше избегать, применяя комбинированное, в соотношении 60% к 40% от фиксированного. В некоторых триодных схемах бывает лучше применить последовательное или адаптивное смещение. Особенно это касается лампочек с эффектом саморазогрева.

Обратные связи в схемах использованы в достаточном количестве. Причем как местные так и общие. Если кому-то ОС не нравятся, то лишние детали легко удалить. В триодном двухтакте общую обратную связь можно отключить, это несколько увеличит чувствительность. Следует помнить, что любое изменение параметров схемы приводит к изменению режимов ламп, поэтому желательно поглядывать режимные характеристики по приборам. Качество звука понятие субъективное. На мой взгляд оно ощутимо не улучшится, а скорее наоборот. Впрочем всё зависит от претензий изготовителя, здоровья его психики и исправности слухового аппарата. Следует помнить абсолютно достоверную информацию, о том, что обратные связи, как раз и предусмотрены для повышения качества звука. Утверждения о том, что обратные связи ухудшают воспроизведение имеют маркетинговую окраску. Сведения о вреде обратных связей придуманы и вброшены в среду дилетантов как маркетинговая уловка. В электронике следует избегать предрассудков и осторожно относиться к рекомендациям из толпы. И вообще, опасайтесь фанатиков, уповающих вместо расчётов, на применение правильных посеребрённых проводов. Это как вспышка сигнального индикатора. Если встречаете утверждения, что ламповый усилитель не следует монтировать в субботу, или размещение усилительно-звуковой техники в комнате должно соответствовать фэн-шую, или колонки нужно развернуть в сторону ближайшей мечети, то опасайтесь автора — его мозг поражён бациллой фанатизма. То же самое касается расуждений про бескислородную медь, бесшабашной бравады и понтов с неумереннными ценниками, а также безоглядной практики применения элитных брендов.  

В нескольких аналогичных статьях на сайте показаны схемы и кратко описаны ламповые усилители для наиболее распростаненных типов выходных лампочек. Помните,  ориентироваться на лампы — это неправильный подход, но его я пока оставлю традиционным, поскольку не хочу открыто показывать практику применения простых типовых трансформатров. Кое-что покажу и в железе. Причем в большинстве схем упор будет сделан на применение стержневых выходных трансформаторов. Броневые будут показаны только в дифференциальном включении. Если в руки попадается пара импортных силовых трансформаторов, то я непременно стараюсь приспособить их к отечественным лампам. Нужно помнить, что большинство стежневых силовиков вполне пригодны для применения в качестве выходных. Причем при минимальной доработке! Чем больше на стержневом трансформатре обмоток — тем лучше, ведь как правило, они симметричны. Наибольшие хлопоты характерны с трансформаторами сери ТС. Первоначально их приходится тщательно сортировать по элементрному качеству сборки, начиная с проверки гудения и холостого хода, а затем пропитывать в парафине. С трансформаторами ТАН и ТН работать проще, но тщательно контролируйте холостой ход, гудение и симметрию. Трансформатры ТПП менее эффективны, более громоздки, но вполне применимы. Обратите внимание на применение исключительно трансформаторов, рассчитанных на 127/220 вольт. Во всех схемах рекомендую включать первичную обмотку полностью, на крайние отводы. Это целесообразно и для применения железяки в качестве силовика и для версии выходного трансформатора.

Будет здесь ещё пара схем, в которых применена усиленная динамическая раскачка триодов. Одну их схем запланировано построить с дифференциальным включением согласующих трансформаторов. 

В завершении публикации сообщаю, что мнение бывалых ламповиков, об ухудшении качества звука от применения стандартных трансформаторов очень субъективно. Могу лишь посоветовать им вначале определиться с понятием «качество звука», а затем научиться применять измерительные приборы. Только после этого можно обсудить обозначенную тему. Если оперировать понятием «высокой верности воспроизведения звука», то применение типовых трансформаторов бесспорно несколько сужает возможности достижения исключительно высоких параметров лампового УМЗЧ. Вместе с тем при нормальной настройке по приборам можно получить впечатляющие результаты. Зато уровень трудозатрат на построение УНЧ на два порядка меньше, если избежать гемморойных моточных процедур. Это особенно актуально, если руки «заточены» под другой предмет. В итоге проекта легко получить пристойный ламповый усилитель с минимальными затратами, а уж затем идти дальше. Конкретные наименования типовых отечественных выходных трансформаторов сообщу заинтересованным лицам, по необходимости. Стараюсь избегать указания наименований стандартных моточных изделий в открытой публикации, ибо не следует баловать лодырей избыточной информацией. Схемы будут позже, после доработки.

Лампочки 6Н13С довольно симпатичные по внешнему виду. Запас есть. Поэтому они здесь продаются, но только подобранными. Можно купить здесь и ламповый усилитель на 6Н13С по цене от 45К и выше. Для этого достаточно связаться со мной по почте, обговорить цену изделия и условия поставки, самовывоз возможен. После этого желающему следует позвонить по указанному на сайте телефону для обсуждения деталей, а уж затем выполнить предоплату 20% от договорной суммы на мой счёт в сбербанке. Получив перевод я отправляю оповещение и в течение двух недель сам перезвоню с подтверждением надлежащей упаковки изделя и готовности к отправке, а на почту направлю фотографии именно этого агрегата, в открытом и упакованном виде. Для отгрузки покупатель обязан перевести оставшуюся сумму, после получения которой я выполняю отгрузку и отправляю на майл копию квитанции. Если обстоятельства покупателя в указанном промежутке времени изменились, то от покупки можно отказаться. Перечисленный задаток не возвращается. Гарантия на усилитель 12 месяцев с момента поставки. На стекло в условиях почтовой пересылки и перевозки транспортной компанией гарантия не распространяется. Искренние всем пожелания доброго здоровья и успехов.

                     Евгений Бортник, август 2017, Красноярск, Россия

Усилитель для наушников 6Н13С «Артозало» OTL

Индако
Член

#1