Схемотехника ламповых усилителей: особенности конструкции и принципы работы

Какие ключевые элементы входят в схему лампового усилителя. Как работают основные каскады усиления. Какие преимущества дает использование ламп в аудиотехнике. На что обратить внимание при конструировании лампового усилителя.

Особенности схемотехники ламповых усилителей

Ламповые усилители звука имеют ряд уникальных характеристик, обусловленных применением электронных ламп в качестве активных элементов. Рассмотрим основные особенности их схемотехники:

• Входной каскад обычно выполняется на триодах и обеспечивает предварительное усиление сигнала
• Фазоинверсный каскад формирует два противофазных сигнала для раскачки выходных ламп
• Выходной каскад чаще всего собирается по двухтактной схеме на мощных пентодах или тетродах
• Применяется трансформаторная связь выходного каскада с нагрузкой
• Используются высоковольтные источники питания (250-400 В)
• Часто применяется отрицательная обратная связь для снижения искажений

Принцип работы основных каскадов лампового усилителя

Работа типичного лампового усилителя основана на последовательном усилении сигнала несколькими каскадами:

1. Входной каскад на триоде усиливает слабый входной сигнал
2. Фазоинверсный каскад разделяет сигнал на две противофазные составляющие
3. Предоконечный каскад дополнительно усиливает сигналы перед подачей на выходные лампы
4. Выходной каскад обеспечивает основное усиление мощности
5. Выходной трансформатор согласует высокое выходное сопротивление ламп с низкоомной нагрузкой

Преимущества ламповых усилителей в аудиотехнике

Несмотря на развитие полупроводниковых технологий, ламповые усилители по-прежнему востребованы в High-End аудиосистемах. Это обусловлено рядом их преимуществ:

• Мягкое ограничение сигнала при перегрузках
• Низкий уровень нечетных гармоник в спектре искажений
• «Теплое» звучание за счет нелинейности ламп
• Высокая перегрузочная способность
• Устойчивость к кратковременным перегрузкам
• Простота схемотехники

Ключевые моменты при конструировании лампового усилителя

При разработке и сборке лампового усилителя необходимо учитывать следующие важные аспекты:

• Выбор качественных ламп с хорошо подобранными параметрами
• Применение высоковольтных конденсаторов и резисторов
• Правильная компоновка элементов для снижения наводок
• Качественные выходные и силовые трансформаторы
• Эффективное охлаждение выходных ламп
• Тщательная настройка режимов работы каскадов

Основные типы ламп, применяемые в аудиотехнике

В ламповых усилителях звука используются различные типы электронных ламп:

• Триоды (6Н1П, 6Н2П) — для входных и предварительных каскадов
• Пентоды (EL34, 6П3С) — в выходных каскадах средней мощности
• Лучевые тетроды (6П45С, KT88) — в мощных выходных каскадах
• Двойные триоды (6Н8С, ECC83) — в фазоинверсных каскадах
• Выпрямительные кенотроны (5Ц3С, 5Ц4С) — в блоках питания

Схемы включения выходных ламп

Существует несколько основных схем включения выходных ламп в усилителях звука:

Однотактная схема (Single-Ended)

Простейшая схема с одной выходной лампой. Обеспечивает минимальные искажения, но имеет низкий КПД. Применяется в маломощных усилителях высокого класса.

Двухтактная схема (Push-Pull)

Использует пару выходных ламп, работающих в противофазе. Позволяет получить высокую выходную мощность при хорошем качестве звука. Наиболее распространенная схема.

Параллельное включение (Parallel Single-Ended)

Несколько однотактных каскадов включаются параллельно для увеличения выходной мощности. Сохраняются преимущества однотактной схемы.

Источники питания ламповых усилителей

Для питания ламповых усилителей требуются специальные высоковольтные источники питания. Обычно они включают:

• Силовой трансформатор с несколькими вторичными обмотками
• Выпрямительные диоды или кенотронные лампы
• LC-фильтры для сглаживания пульсаций
• Стабилизаторы напряжения для питания предварительных каскадов
• Источники смещения для выходных ламп
• Источники переменного или постоянного напряжения для накала ламп

Способы снижения уровня помех и фона в ламповых усилителях

Для улучшения соотношения сигнал/шум в ламповых усилителях применяют следующие методы:

• Экранирование входных цепей и предварительных каскадов
• Применение источников постоянного тока для накала ламп
• Тщательная фильтрация анодных напряжений
• Правильная разводка общего провода
• Использование развязывающих RC-фильтров в цепях питания
• Применение малошумящих резисторов и высококачественных конденсаторов

При грамотном конструировании современные ламповые усилители могут обеспечивать очень низкий уровень собственных шумов и помех.

Схема усилителя лампового. Схема правильного подключения усилителя

В этой статье будет подробно изучена схема усилителя на вакуумных лампах. Конечно, эта техника давно устарела, но и по сей день можно встретить любителей «ретро». Кто-то просто предпочитает ламповый звук цифровому, а кто-то занимается тем, что дает вторую жизнь технике, пришедшей в негодность, восстанавливает ее по крупицам. Многие радиолюбители, которые работают в эфире, используют лампы для построения некоторых каскадов схем. Например, УВЧ легче построить именно на мощных лампах, так как на транзисторах они окажутся чересчур сложными.

Структурная схема усилителя

Структурная схема выглядит следующим образом:

1. Источник сигнала (выход микрофона, телефона, компьютера и т. д.).
2. Регулятор громкости – потенциометр (переменный резистор).
3. Предварительный усилитель, построенный на лампе (обычно триод), либо на транзисторе.
4. Цепочка регулировки тембра подключается к анодной цепи лампы предварительного усилителя.
5. Оконечный усилитель. Обычно выполняется на пентоде, например, 6П14С.
6. Согласующее устройство, позволяющее состыковать выход усилителя и акустическую систему. Как правило, в этой роли выступает трансформатор понижающего типа (220/12 Вольт).
7. Блок питания, в котором вырабатывается два напряжения: постоянное 250-300 В и переменное 6,3 В (12,6 В при необходимости).

Согласно структурной схеме, строится принципиальная. Необходимо досконально изучить каждый узел системы, чтобы изготовление усилителя не вызвало проблем.

Питание усилителя НЧ

Как было упомянуто выше, блок питания должен вырабатывать два различных напряжения по значению. Для этого нужно использовать специальной конструкции трансформатор. У него должно быть три обмотки – сетевая, вторичная и третичная. Последние две вырабатывают переменное напряжение 250-300 В и 6,3 В соответственно. 6,3 В – это напряжение питания нитей накала радиоламп. И если оно, как правило, не нуждается в какой-либо обработке, например, в фильтрации и выпрямлении, то переменное 250 Вольт нужно немного изменить. Этого требует схема подключения усилителя к источнику питания.

Для этого применяют блок выпрямителя, который состоит из четырех полупроводниковых диодов, и фильтры – конденсаторы электролитические. Диоды позволяют выпрямить переменный ток и сделать из него постоянный. А конденсаторы обладают интересной особенностью. Если взглянуть на схему замещения конденсаторов для переменного и постоянного тока (по закону Кирхгофа), можно увидеть одну особенность. При работе в цепях постоянного тока конденсатор заменяется сопротивлением.

А вот при работе в цепи переменного тока он замещается отрезком проводника. Другими словами, при установке в блоке питания конденсаторов вы получите чистое постоянное напряжение, вся переменная составляющая будет исчезать за счет накоротко замкнутых выводов в схеме замещения.

Требования к трансформатору

Важное условие – наличие необходимого числа обмоток для питания анодов и нитей накала ламп. В зависимости от того, какая используется схема усилителя мощности, требуется различное напряжение питания накалов. Стандартное значение – это 6,3 В. Но некоторые лампы, например Г-807, ГУ-50, нуждаются в напряжении 12,6 В. Это усложняет конструкцию и заставляет применять трансформатор больших размеров.

Но если вы планируете собрать усилитель исключительно на пальчиковых лампах (6Н2П, 6П14П и др.), то необходимость в таком напряжении питания накалов отсутствует. Обращайте внимание на габариты – если необходимо собрать небольшой усилитель, то используйте однокатушечные трансформаторы. У них один недостаток – невозможно получить высокую мощность. Если стоит вопрос в мощности, то лучше использовать трансформаторы типа ТС-180, ТС-270.

Корпус для устройства

Для усилителей низкой частоты лучше всего использовать корпус из алюминия или оцинковки, монтаж радиоэлементов производить навесным способом. Недостаток сборки устройства на печатной плате – из-за нагрева ножки гнезд под лампы начинают отслаиваться от дорожек, разрушается пайка. Пропадает контакт, и работа УНЧ становится нестабильной, появляются посторонние звуки.

Если в предварительном каскаде применяется схема усилителя на транзисторах, то разумнее ее сделать на небольшом куске текстолита – будет надежнее. Но применение гибридной схемы предъявляет свои требования к питанию. Для гитары УНЧ можно оформить в деревянном корпусе. Но внутрь нужно установить металлическое шасси, на котором будет собрано все устройство. Целесообразно применять металлический корпус, так как он позволяет с легкостью экранировать каскады друг от друга, что исключает возможность появления самовозбуждения и прочих помех.

Регулировка громкости и тембра

Схема простого усилителя может быть дополнена двумя регулировками – громкости и тембра. Первый регулятор устанавливается непосредственно на входе УНЧ, позволяет изменять величину поступающего сигнала. Можно применять переменные резисторы любой конструкции, которая будет нормально работать в УНЧ. С регулировкой тембра тоже проблем не должно возникнуть – переменный резистор включается в анодную цепь первого каскада. Только нужно определить, в какую сторону производится вращение, чтобы добавить ВЧ, а в какую для наращивания НЧ.

Желательно сделать все так, как у промышленных усилителей, иначе будет неудобно пользоваться конструкцией. Но это простейшая схема регулировки тембра, разумнее установить небольшой блок, который позволит изменять частоты в широком диапазоне. Схемы ламповых усилителей могут содержать небольшие модули на полупроводниках – темброблоки, фильтры низких частот. Если нет желания изготавливать темброблок самостоятельно, то его можно приобрести в магазинах. Стоимость таких темброблоков довольно низкая.

Стереофонический усилитель

Но стереофонический УНЧ слушать намного приятнее, нежели монофонический. А сделать его в два раза сложнее – необходимо собрать еще один УНЧ с такими же параметрами. В итоге вы получите два входа и столько же выходов. Причем схема усилителя мощности и предварительных каскадов должны быть идентичными, иначе характеристики будут разниться.

Все конденсаторы и резисторы одинаковые по параметрам – по значениям величин и допускам. Особое требование к переменным сопротивлениям – необходимо применять спаренные конструкции как для регуляторов громкости, так и в темброблоке. Смысл в том, что необходимо обеспечить равномерность регулировки этих параметров в обоих каналах.

Система 2.1

А вот для улучшения качества звука можно добавить сабвуфер, который будет усиливать низкие частоты. При этом общая схема подключения усилителя не изменится, лишь добавится третий блок. По сути, у вас должно получиться три полностью одинаковых монофонических усилителя – по одному на левый канал, правый, сабвуфер.

Обратите внимание на то, что регулировка громкости в сабвуфере осуществляется отдельно от УНЧ. Это позволит в дальнейшем изменять уровень усиления. Отсечка «лишних» частот осуществляется при помощи простой схемы, в состав которой входит несколько конденсаторов и сопротивлений. Но можно использовать готовые фильтры низких частот, которые продаются в любом магазине радиодеталей.

Заключение

Выше были рассмотрены схемы ламповых усилителей, которые чаще всего повторяют радиолюбители в своих конструкциях. Самостоятельно изготовить их под силу человеку, умеющему обращаться с паяльником и технической литературой. Но если вы не отличаете резистор от конденсатора и не стремитесь ничему научиться, а усилитель нужен, то лучше попросите опытного мастера изготовить УНЧ.

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ

     Представляю вам уважаемые посетители, схему проверенного лампового усилителя для компьютера. При всей своей простоте и главное, дешевизне и доступности всех деталей, данный усилитель в течении нескольких лет красовался на столе возле LCD монитора и вызывал в друзьях зависть и восторг. 

     Сейчас наступили такие времена, что всё в магазинах есть. И десятки сортов колбасы, и сотня моделей мобилок, и практически любые радиоэлектронные устройства и приборы по доступной цене. Но есть одна из немногих вещей, которая до сих пор отсутствует на полках магазинов, но является признаком элитности и показателем профессионализма в домашнем медиацентре: ламповый усилитель. Вы спросите — А почему бы не купить готовый? Как известно, самые дешёвые экземпляры тянут на пол тысячи баксов, и такое удовольствие будет для многих слишком дорогим. Но не для вас! Если вы дружите с паяльником, и руки растут откуда надо, и сгибаются в нужную сторону, всё что необходимо для сборки такого усилителя, это любой советский ламповый чёрно-белый телевизор. Пусть даже нерабочий. 

     Уже имеется? Отлично! Из него нам понадобится два звуковых трансформатора — используем кадровый и выходной УНЧ; сам трансформатор питания, типа ТС180 — ничего в нём перематывать уже не надо; две лампы 6Н14П или 6Н15П — выходные пентоды; две лампы 6Н2П или 6Н23П — для каскада предварительного усиления; алюминиевые конденсаторы электролиты для фильтра питания; панельки для установки в них ламп и всякая мелочь — резисторы, конденсаторы.

     Самой трудной частью сборки будет корпус. Это вам не пластмассовая коробочка под платку с парой микросхем. Здесь нужен обязательно металлический, а ещё лучше алюминиевый красивый и эксклюзивный корпус. Не просто глухой прямоугольник, а нечто эстетичное, в стиле рояля, для выставления на показ ламповой начинки.

     Схема простая, проверенная даже не тысячу, а наверное миллион раз многими людьми. К номиналам деталей совсем не критичная — если по схеме конденсатор допустим 0.1 мкф, то можно ставить от 0.03 до 1 мкф. Конечно какой-нибудь заядлый монстр — аудиофил может месяцами играться и настраивать номинал каждой детали, для получения коэффициента гармоник и нелинейности на уровне 0.00000…1, но мы хотя-бы просто заставим этот усилитель зазвучать, а там видно будет – может и усовершенствуем.

     Принцип действия: на лампе 6Н2П собран предусилитель по каскодной схеме с динамической нагрузкой, в цепи катода стоит резистор такого сопротивления, чтоб обеспечить ток лампы около 2-3 мА. Через качественный, а не первый попавшийся разделительный конденсатор 0.1 мкФ на 250 В, сигнал поступает на оконечный каскад усилителя выполненный на пентоде 6П14П. В анодную цепь включен звуковой трансформатор, со вторичной обмотки которого сигнал подаётся на колонку. Кстати их можно подключать хоть стоваттные — будет только лучше. 

     Питание 270 В берётся с выпрямителя на диодах с максимальным напряжением 500 В и током 500 мА. Например коричневые советские диодные мосты КЦ402 или КЦ 405. Можно поставить и импортные, 4 штуки типа IN4007. Ёмкость фильтра чем больше тем лучше. Поставили 300 мкФ — хорошо, 500 мкФ — прекрасно. Резистор на 30 Ом 2 ватта можно для уменьшения фона и пульсаций заменить дросселем ДР-0.38, выдранным из того-же телевизора. В общем при замкнутом на массу входе, даже прислоняя ухо к динамикам — не должно быть слышно никакого фона. Регулятор громкости в этом, как и во многих моих усилителях отсутствует. А зачем? Ведь это лишние шумы и наводки, а громкость звука, эквалайзер и баланс, можно крутить и на компьютере или дивидишнике. Если кому-то данной мощности звука будет недостаточно, обратите внимание на более мощный ламповый УМЗЧ на 50 ватт.

     Если чего не понятно — задавайте вопросы на ФОРУМЕ

Схема лампового усилителя Hi-End » Вот схема!

Этот ламповый усилитель предназначен для работы в составе любительского HI-END комплекса, и может быть полезным для любителей лампового звучания. Полоса рабочих частот 30-18000 Гц, уровень шума не более — 80 дб. Максимальная выходная мощность 50 Вт при сопротивлении нагрузки 8 ом. Номинальная 25 Вт. При максимальной мощности КНИ не более 0,8%, при номинальной — не более 0,25%.

Неравномерность частотной характеристики не более 2 дб. Входное сопротивление 1 Мом, чувствительность 100 мв. Усилитель — одноканальный, для каждого стереоканала используется отдельный независимый усилитель.

Принципиальная схема показана на рисунке 1. На лампе НИ сделан фазоинвертор (R3 служит для балансировки фазоинверсного каскада), затем следует двухтактный усилитель, состоящий из пред-выходных каскадов на HL2 и выходного каскада на HL3 и HL4, работающих в классе АВ. Ток покоя выходного каскада 100 мА.

Напряжение смещения — 40В поступает от отдельного выпрямителя. Резисторы R14 и R15 служат для установки симметрии напряжений на сетках выходного каскада. Резисторы R16 и R25 служат для предотвращения самовозбуждения. Резисторы R18 и R23 служат для установки симметрии токов экранных сеток выходных ламп. Выход — трансформаторный на Т1.

Рисунок 2

Принципиальная схема источнике питания показана на рисунке 2. Обратите внимание, что макальные цепи ламп предусиления питаются постоянным, качественно сглаженным (большая емкость С4) напряжением. Это позволяет свести к минимуму фоновые наводки переменного тока. Накал выходного каскада питается переменным напряжением, но цепь накала гальванически развязана с схемой усилителя, что так же снижает уровень фона.

Выходной трансформатор Т1 имеет сердечник из пластин Ш30 с толщиной набора 40 мм. Первичные (анодные) намотки содержат по 2000 витков ПЭВ 0,31, вторичная — 46 витков ПЭВ 1,6. Схема намотки трансформатора показана на рисунке 3.

Силовой трансформатор ТС1 намотан на сердечнике из пластин Ш40 с толщиной набора 60 мм. Сетевая обмотка 11-12 содержит 500 витков ПЭВ 0,6; обмотка 1-2 — 1500 витков ПЭВ 0,31; обмотка 3-4 — 91 виток ПЭВ 0,31; 5-6 -15 витков ПЭВ 1,6; 7-8 — 802 витка ПЭВ 0,23; 9-10-31 виток ПЭВ 1,6.

Все неполярные конденсаторы должны быть на напряжение не менее 400В.

Рисунок 3
Конструктивно усилитель с источником питания монтируются на общем металлическом коробчатом шасси объемным монтажом на выводах деталей, ламповых панелей и контактных лепестках.

Корпус не предусмотрен, края шасси обрамлены древесно-стружечными плитами с отделкой под орех. Все мелкие детали расположены внутри шасси, так что снаружи шасси гладкое, обработанное чернением, и на нем расположены только лампы, трансформаторы и электролитические конденсаторы. Для улучшения внешнего вида трансформаторы закрыты дюралюминиевыми черненными коробами с вентиляционными отверстиями.

Лучшие схемы ламповых усилителей. Двухтактный ламповый усилитель на ECC85 и EL34

При конструировании ламповых усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ) многие авторы используют выходные каскады, работающие в классе А. Аргументируют они свое решение минимальным коэффициентом нелинейных искажений подобных каскадов. Однако каскады, работающие в классе А, имеют достаточно приличный начальный ток анода (рабочая точка лежит на середине линейного участка характеристики лампы). Следовательно, КПД лампы будет весьма низким. Постоянный ток, протекающий через лампу, будет разогревать ее электроды. Если не предусмотреть принудительного охлаждения ламп, то их электроды будут интенсивно разрушаться. Следует отметить, что при построении усилителей класса А с выходной мощностью 10…20 Вт, еще можно создать компактную систему охлаждения. Но если усилитель рассчитывать, например, на 100 Вт, то придется сооружать весьма громоздкий «охладитель».

Поэтому выгоднее использовать более экономичный режим работы ламп в классе В. Недостатком данного режима является повышенный уровень нелинейных искажений. Связано это с тем, что в данном режиме рабочая точка лампы лежит в более нелинейном начальном участке характеристики лампы. При двухтактной схеме включения ламп это вызывает искажения в виде «ступеньки». Существует весьма простой способ компенсации подобных искажений. Для этого усилитель необходимо охватить глубокой отрицательной обратной связью.

Предлагаемый усилитель питается от двухтрансформаторного источника питания (рис. 1). Трансформатор ТЗ обеспечивает питанием анодные цепи всей схемы и сеточные цепи выходных ламп усилителя, Т4 формирует накальные напряжения, напряжения смещения на сетках выходных ламп и напряжение для питания вентиляторов, охлаждающих усилитель. Для уменьшения уровня фона накал ламп предварительного усилителя осуществляется от источника постоянного тока.

Рис. 1. Двухтрансформаторный источник питания

Принципиальная схема усилителя изображена на рис. 2. На малогабаритном двойном триоде VL1 собран предварительный усилитель. Уровни входных сигналов регулируются переменными резисторами R1 и R2. Сигналы левого и правого каналов подаются на трехполосные регуляторы тембра. Далее сигналы через компенсирующий усилитель на двойном триоде VL2 поступают на фазоинверторы на двойном триоде VL3. Корректирующие RC-цепи, подключенные к катодам триодов VL2, снижают нелинейные искажения усилителя и предотвращают его самовозбуждение на инфранизких частотах. На анодах VL3 получаются противофазные сигналы, необходимые для работы двухтактных выходных каскадов. Противофазные сигналы «раскачиваются» предварительными усилителями на двойных триодах VL4, VL5 до уровней, необходимых для возбуждения выходных ламп VL6…VL9. Оба тетрода в каждой лампе для увеличения отдаваемой мощности включены параллельно. Нагрузкой ламп служат выходные трансформаторы Т1, Т2.

Рис. 2. Принципиальная схема усилителя (нажмите для увеличения)

Трансформаторы согласуют высокое сопротивление ламп с сопротивлением акустических систем.

Усилитель собирается в дюралюминиевом корпусе. Вентиляторы М1 и М2 располагают таким образом, чтобы они обдували выходные лампы. XS1 — гнездо «JACK» или «miniJACK». R1, R2, R11, R13, R15, R17, R19, R21 — любые переменные резисторы подходящего типа. SA1 должен выдерживать ток до 6 А при напряжении питания 220 В. Для Т1 и Т2 используют Ш-образные сердечники с сечением 32×64 мм. Обмотки I, III содержат по 600 витков провода ПЭВТЛ-2 d0,4 мм, а обмотки IIа и IIб — по 100 витков того же провода. Обмотка IV содержит 70 витков провода ПЭВ-2 d1,2 мм. ТЗ и Т4 наматываются на тороидальных сердечниках сечением 65×25 мм (Т3) и 40×25 мм (Т4). Т3 имеет первичную обмотку, состоящую из 600 витков провода ПЭВТЛ-2 d0,8 мм, и вторичную, состоящую из двух обмоток по 570 витков того же провода. Первичная обмотка Т4 состоит из 1600 витков провода ПЭВТЛ-2 d0,31 мм, обмотка II — 500 витков того же провода, III и IV — 52 и 104 витка провода ПЭВТЛ-2 d0,8 мм. Порядок намотки обмоток для Т1 и Т2 показан на рис. 3.

Рис. 3. Порядок намотки обмоток для Т1 и Т2

Налаживание усилителя начинают с источника питания. Снимают с панелек лампы VL6…VL9 и включают питание. При этом должен загореться HL1, а М1 и М2 должны заработать. Измеряют постоянные выходные напряжения, которые должны отличаться от указанных по схеме не более чем на ±10%. Движки регуляторов громкости устанавливают в крайнее правое, а регуляторов тембра — в среднее положение. Временно отключают цепи ООС (R52, С46, С47, R75, С38, С51). На входы ЛК и ПК подают синусоидальные сигналы частотой 1 кГц и амплитудой 250 мВ. Двухканальным осциллографом контролируют противофазные сигналы на анодах ламп VL4, VL5 (их амплитуды должны быть одинаковыми, а форма неискаженной). Устанавливают на место VL6…VL9, а к выходам подключают либо акустические системы, либо (лучше) эквиваленты нагрузки (резисторы 8 Ом х 150 Вт). На выходе также должен наблюдаться неискаженный сигнал. Восстанавливают цепи ООС. Если усилитель будет самовозбуждаться, следует подобрать емкости С38, С47 или резисторы R52, R75. При этом нельзя сильно уменьшать ООС, поскольку соответственно увеличится коэффициент нелинейных искажений. На этом настройка усилителя заканчивается.

В целях правильной эксплуатации усилителя следует помнить, что включение усилителя без нагрузки категорически воспрещается. Несоблюдение данного требования приведет к выходу из строя выходных ламп и трансформаторов.

Смотрите другие статьи раздела .

Раньше я с предубеждением относился к звучанию двухтактных ламповых усилителей, полагая, что однотакт даст им «сто очков вперед».
Почему? Когда-то у меня был двухтактный ламповый усилитель, собранный «по не знаю какой схеме», на лампах EL34. Не звучал он.
Но тогда я ещё не собирал усилители. И решил я для себя закрыть этот вопрос, собрав PP на EL34. Тем более, что у меня в загашнике была пара выходных трансформаторов, подаренных одним очень хорошим человеком! Вот таких:

Схема усилителя

Схему выбрал «по Манакову»:

Начал, как всегда, со сборки корпуса. Останавливаться подробно на технологии его изготовления не стану, я подробно рассказал об этом в Как всегда, я собирал усилитель на отдельном металлическом шасси, укрепленном внутри корпуса на стойках. Это позволяет минимизировать количество отверстий в верхней крышке усилителя. Для изготовления корпуса использовал алюминиевый уголок 20×20х2,0, дюралевые листы, толщиной 1,5 мм (для верхней крышки) и 1 мм (для нижней крышки и шасси). Обшивка выполнена из бука, покрашенного морилкой и лаком в несколько слоев. Дюраль покрашен из баллончика. Колпаки для трансформаторов на этот раз использовал готовые, заказав их заранее.

Все механические работы были выполнены на балконе. Использовал раскладной верстак, дрель, электрический лобзик, дисковую шлифовальную машинку ручной фрезер, дремель и профессиональное стусло. За годы радиолюбительства я солидно «оброс» хорошими инструментами. Это позволяет мне выполнять многие сложные работы гораздо быстрее и точнее. Но большую часть из этих работ можно выполнить и вручную. С большей затратой сил и времени, конечно.

Радиодетали, в общем, самые обычные. В качестве разделительных использовал конденсаторы К78-2 и К71-7, все остальное – «солянка сборная».

Лампы EL34 покупал уже подобранными в «четверку».

Трансформатор питания: тор, 270Вх0,6А – анодная вторичка, 50Вх0,1А – вторичка для смещения, 2×6,3×4А – для питания накалов.

Я внес в схему некоторые изменения

Вместо лампы 6Н9С я сначала самонадеянно попробовал применить 6Н2П (ЕВ). В результате получил… «мертвый» звук. Не то! Совсем не то. А отверстия-то под панельки просверлены, и шасси уже установлено. Что делать? Начал искать замену этой лампе. Оказалось, что лампа ECC85 (по отзывам коллег на форумах) «очень даже». Приобрел пару. Изменил номиналы резисторов «обвязки». В анодах 36 кОм (2Вт), катодные резисторы – 180 Ом, смещение при этом около 1,5 В. Сразу скажу, что звуку это очень пошло на пользу!

Электронный дроссель

Вместо обычных дросселей и я использовал «электронный дроссель», собранный по этой схеме:

Замечу, что реальное падение напряжения на дросселе порядка 20-25 В. Учитывайте это в своей конструкции!
Печатная плата дросселя также прилагается.

Селектор входов

Организовал селектор входов на трех реле TAKAMISAWA (по количеству входов), которые коммутируют слаботочный сигнал. Печатную плату для коммутатора не делал, собрал все на макетке.

Схема примерно такая:

Красоты ради поставил стрелочные индикаторы. Управляются индикаторы отечественной микросхемой К157ДА1. Схема переделана на однополярное питание, печатная плата прилагается.

Коммутатор, микросхема К157ДА1 и диоды подсветки индикаторов питаются от одного источника стабилизированного напряжения.

Из особенностей сборки

Самым важным является разводка земель. Хорошо видно, что я организовал две земляных точки, собрал на них земли левого и правого каналов и присоединил их к «минусу» фильтрующего конденсатора анодного напряжения. В результате, вместе с «электронным дросселем», это дало очень хороший эффект. Фона я не слышу вообще. Ни в 10, ни в 5, ни в 2-х сантиметрах от динамика.

Настройка усилителя

Тут я полностью цитирую Манакова:

Первый каскад настраивается по падению постоянного напряжения 1,8-2 В в контрольной точке на катодном резисторе подбором номинала этого резистора.
Второй каскад настраивается по падению постоянного напряжения в контрольных точках на катодных резисторах 1 Ом ламп выходного каскада, путём регулировки напряжения смещения на управляющих сетках этих ламп. Падение напряжения на них должно быть 0,035-0,04 В, что соответствует току анода каждой лампы 35-40 мА. Наиболее «экономные» могут снизить токи выходных ламп до 25-30 мА. Я думаю, излишне напоминать о том, что все эти настройки нужно производить в режиме молчания.
По переменному напряжению фазоинверсный каскад настраивается при подаче переменного напряжения около 0,5 В с частотой 3 кГц на сетку левого триода лампы 6Н9С, подстроечным резистором в цепи сетки правого триода лампы выставляется одинаковое по величине переменное напряжение на анодах лампы. При этом нужно пользоваться вольтметром с входным сопротивлением не менее 1 мегОм.

Добавлю лишь, что при использовании ламп EL34, токи покоя можно (и нужно!) смело поднимать примерно до 56 — 60 мА, при анодном напряжении около 350 В.

Файлы

Чертежи печатных плат эл. дросселя и уровнемера:
▼

Сразу оговорюсь — данная антология никоим образом не претендует на звание пособия по ламповой схемотехнике. Схемы (в том числе исторические) отбирались по сочетанию технических решений, по возможности с &quotизюминками&quot. А вкусы у всех разные, так что не взыщите, если не угадал… В старых схемах ряд номиналов приведен к стандартным.

Для повышения выходной мощности усилителей кроме &quotзапараллеливания&quot ламп еще в 30-е годы применяли двухтактные каскады (push-pull) . Для возбуждения двухтактного каскада необходимы два противофазных напряжения, которые проще всего получить при помощи трансформатора. Так до сих пор и поступают в самых бескомпромиссных конструкциях, но степень влияния междулампового трансформатора на качество сигнала едва ли не больше, чем выходного. Поэтому в подавляющем большинстве двухтактных усилителей для получения противофазных напряжений используется специальный фазоинверсный каскад.

Основные типы фазоинверсных каскадов

• отдельный инвертирующий каскад в одном из плеч усилителя
• автобалансный фазоинвертор
• фазоинвертор с катодной связью
• фазоинвертор с разделенной нагрузкой

Каждому из решений свойственны достоинства и недостатки. В пору расцвета высококачественных ламповых усилителей наибольшее распространение получили фазоинверторы с разделенной нагрузкой и катодной связью.

Фазоинвертор с катодной связью дает некоторое усиление, но идентичность выходных сигналов зависит от степени связи. Глубокую связь можно получить только при использовании большого сопротивления связи (за это схему назвали long tail — &quotдлиннохвостая&quot) или источников тока в цепи катода (а это тогда вообще не приветствовалось). Кроме того, выходные сопротивления плеч такого фазоинвертора значительно различаются (один триод включен по схеме с общим катодом, второй — с общей сеткой).

Фазоинвертор с разделенной нагрузкой позволяет получить идентичные сигналы, но несколько ослабляют их. Поэтому приходится увеличивать усиление до фазоинвертора (что чревато его перегрузкой) или использовать двухтактный предоконечный каскад. Однако именно этот тип фазоинвертора получил наибольшее распространение в промышленных конструкциях, поскольку обеспечивает хорошую повторяемость при серийном производстве.

Вопрос экономии в те годы был первоочередным. И радиолюбителей, и конструкторов очень смущала лишняя лампа. Поэтому неудивительно, что в начале 50-х годов на страницах радиотехнических изданий появились схемы двухтактных усилителей, не содержащих отдельного фазоинвертора. Выходной каскад таких усилителей был выполнен по схеме с катодной связью и работал в &quotчистом&quot классе А. Предлагались как новые схемы, так и переделка существующих однотактных усилителей в двухтактные. По нашу сторону &quotжелезного занавеса&quot этот тип усилителей не прижился в силу малой экономичности, а по ту сторону они были в ходу еще долго.

Предельно простая схема такого усилителя, предназначенная для повторения любителями, приведена ниже (спасибо Клаусу, приславшему схему — без нее картина была неполной). Обратите внимание на дату…

рис.1. Простой двухтактный усилитель Pвых = 6 Вт. Выходной каскад выполнен по схеме с катодной связью. Приведенное сопротивление нагрузки — 8 кОм. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. В источнике питания использован двухполупериодный выпрямитель на прямонакальном кенотроне 5Y3GT и LC-фильтр. / Melvin Leibovitz Hi-Fi Power Amplifier (Electronic World, June 1961)

Интересно включение регулятора громкости на входе оконечного каскада и всего один переходной конденсатор. Степень катодной связи невелика, так что характер звучания, скорее всего, будет как у однотактника (с четными гармониками). Общей ООС нет, поскольку запас усиления невелик.

Однако введение ООС в пентодный усилитель крайне желательно — без нее выходное сопротивление очень велико. Это хорошо только для полосы СЧ (ибо снижает интермодуляционные искажения в динамике), а для всех остальных применений противопоказано. Глубокую ООС в усилитель можно ввести только при непосредственной связи каскадов.

рис.2. Двухтактный усилитель класса А. Усилитель выполнен по схеме с непосредственной связью каскадов и охвачен глубокой ООС (~30 дБ). Двухтактный выходной каскад работает в классе А. Он выполнен по схеме с катодной связью и не требует отдельного фазоинверсного каскада. Сетка VL3 заземлена по переменному току. Часть напряжения с катодов выходных ламп подана на экранирующую сетку VL1, что стабилизирует режим по постоянному току.

Налаживание сводится к подбору R1…R3 так, чтобы напряжение на управляющих сетках ламп составило -12 В относительно их катодов.

Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш-22х50. Первичная обмотка содержит 2х1000 витков провода d=0,18 мм, вторичная — 42 витка провода d=1,25. Обмотки секционированы, вторичная обмотка размещена между слоями первичной. (В. Павлов. Высококачественный усилитель НЧ (Радио, №10/1956, с.44)

Усилители в режиме A обеспечивают высокое качество звучания, однако переход к режиму AB при той же мощности рассеяния на аноде позволяет получить в два-три раза большую выходную мощность. Выходной каскад в режиме AB уже не может работать с катодной связью, поэтому без отдельного фазоинверсного каскада не обойтись.

Желание сократить если не число ламп, то хотя бы число баллонов, привело к появлению схемы усилителя на двух триод-пентодах. Низкочастотные триод-пентоды были в свое время специально разработаны для однотактных усилителей приемников и телевизоров (триодная часть использовалась в драйвере, пентодная — в выходном каскаде). Однако в двухтактном применении они тоже не подкачали. У публикуемой ниже схемы было немало воплощений. Ультралинейный вариант, например, был в самом первом издании книги Гендина &quotВысококачественные любительские УНЧ&quot (1968 г.)

рис.3Двухтактный усилитель на триод-пентодах. Pвых = 10 Вт. Фазоинвертор по схеме с разделенной нагрузкой, связь с первым каскадом непосредственная. Выходной каскад пентодный с фиксированным смещением. Известны также варианты этой схемы с ультралинейным включением выходных ламп, с комбинированным и автоматическим смещением. Конструктивные данные трансформатора неизвестны. Цепь R3C2 обеспечивает устойчивость усилителя с замкнутой петлей ООС.

Кстати, об ультралинейном включении выходных пентодов. В двухтактном варианте у них появляется еще один плюс — дополнительная компенсация гармоник, возникающих в выходном каскаде. Поэтому подавляющее большинство любительских конструкций выполнены именно по ультралинейному варианту. В промышленных конструкциях отечественного изготовления ультралинейные усилители опять-таки не прижились из-за сложности выходного трансформатора. Для получения высоких характеристик необходима полная симметричность конструкции, секционирование обмоток, сложная коммутация. При использовании трансформаторов массового изготовления выигрыш от применения ультралинейной схемы незаметен.

Следующая схема стала классикой и послужила основой для бесчисленного множества конструкций.

рис.4. Ультралинейный усилитель Pвых = 12 Вт, Кг

Несмотря на высокие характеристики и обычные пентодные, и ультралинейные усилители редко использовались без общей ООС. Применение ООС снижает выходное сопротивление усилителя и улучшает условия работы низкочастотных головок. Но для снижения выходного сопротивления усилителя можно использовать не только отрицательную, но и положительную ОС. В схеме следующего усилителя использована комбинированная обратная связь.

рис.5. Ультралинейный усилитель Основная особенность усилителя — комбинация ООС по напряжению и ПОС по току, улучшающая согласование усилителя с динамической головкой в области основного механического резонанса Сигнал ПОС снимается с датчика тока (R19), включенного в «земляной» вывод выходного трансформатора. Глубина обеих обратных связей регулируется синхронно, что исключает самовозбуждение усилителя.
Первый каскад-усилитель напряжения. Фазоинвертор выполнен по схеме с катодной связью. Выходной каскад выполнен по типовой ультралинейной схеме и дополнен регулятором балансировки RP1 На втором триоде VL1 выполнен микрофонный усилитель Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш25х40 Первичная обмотка содержит 2х(1100+400) витков провода d=0 18мм, вторичная — 82 витка провода d=0,86мм (60м) В. Иванов — Усилитель НЧ (Радио №11/1959 с.47-49)

Триодный выходной каскад обладает низкими искажениями и малым выходным сопротивлением даже без общей ООС. Характеристики каскада слабо зависят от приведенного сопротивления нагрузки. Это позволяет снизить индуктивность выходного трансформатора. Далее приведены два варианта схемы усилителя с выходным каскадом на двойном триоде.

рис.6. Триодный усилитель Рвых=2,5Вт (+250В) Рвых=3,5Вт (+300В) Кг=3% (без ООС)
Первый каскад-усилитель напряжения на пентоде (Kv=280 350). Фазоинвертор с разделенной нагрузкой. Выходной каскад с фиксированным смещением. Для снижения фона на обмотку накала подан потенциал +40В. Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш12 (окно 12х30мм), толщина набора 20мм. Первичная обмотка 2×2300 витков провода d=0,12мм, вторичная — 74 витка d=0,74мм. Силовой трансформатор выполнен на сердечнике Ш16 (окно 16х40мм), толщина набора 32мм. Сетевая обмотка содержит 2080 витков провода d=0,23мм, анодная — 2040 витков провода d=0,16мм, накальная — 68 витков провода d=0,84мм, обмотка смещения — 97 витков провода d=0,12мм

рис.7. Триодный усилитель Рвых = 2,5 Вт, Кг =0,7…1% В выходном каскаде применено комбинированное смещение (использована накальная обмотка). Выходной трансформатор выполнен на сердечнике Ш12 (окно 12х26мм), толщина набора 18мм. Первичная обмотка содержит 2×1800 витков провода d=0,1Змм, вторичная — 95 витков провода d=0,59мм (13 Ом)
Е. Зельдин — Триодный усилитель класса В (Радио № 4/1967, с.25-26)

) усилитель мощности звука использует лампы выходного каскада, работающие в классе «А» , ультралинейное включение, и собран в виде моноблока — лампового усилителя. В схеме может быть использовано несколько различных ламп, в том числе KT77 / 6L6GC / KT88 с драйвером на 12SL7 . Вне зависимо от того, что за типы ламп используются для выхода — звук получается «бархатный» и изысканный.

В драйвере (предварительном усилителе звука) лампа работает в режиме динамической нагрузки — SRPP. Альтернативный драйвер можно сделать с применением 5751 . Не исключаются и другие варианты, такие как 12AU7 , 12AT7 и 12AX7 . Выходная мощность этой схемы может достигать 50 ватт.

Схема совсем простая, как для лампового УМЗЧ, но если вы не знакомы с ламповым оборудованием или не имеете опыта монтажа высоких напряжений, то это не совсем подходящий проект для дебюта . Для полного исключения взаимного влияния отдельных каналов (левого и правого), конструктивно всё выполнено как моноблоки — каждый с собственным блоком питания. С одной стороны такой вариант является более сложным и дорогостоящим, но и имеет свои преимущества.

На нижнем рисунке показан простейший . В блоке питания может быть использован обычный трансформатор, выпрямитель, фильтр. Обмотка накаливания 6 вольт и 4 ампера. Используя только 6,3 — вольтовые лампы, на накал соответственно снижается напряжение до вышеуказанного уровня.

Более чувствительные цепи схемы размещаются как можно дальше от силовых трансформаторов. Конденсаторы фильтра были приклеены к шасси. Использование земли в виде толстой большой голой медной проволоки хорошо зарекомендовало себя по минимизации гула, шума и возможности оптимизации контуров заземления. При правильном подключении всех элементов схемы, ток равен 1.25 деленное на значение резисторов. Таким образом, 10 Ом приведет к 0.125 амперам текущего тока (при использовании ламп KT88 надо 180 мА).

Настройка и испытания усилителя

Сразу предупреждаем, что есть смертельные напряжения в этой схеме, соблюдайте крайнюю осторожность при проведении каких-либо измерений. Вначале включите питание и проверьте напряжения. Должно быть 12 вольт постоянного тока между накалом 12SL7 и около 475 вольт на блоке конденсаторов фильтра. Вставьте лампы. Следите за возможными проблемами (внутри ламп пластины, светящиеся красным, искры, дым, шум и другие интересные вещи, которые указывают на плохие новости). Проверьте напряжение снова. Они должны быть в надлежащих диапазонах. Если они будут сильно отличаться, значит что-то подключено неправильно.

Если все ОК, выключите питание и прикрутите динамики на выход. Снова включите питание. Должно быть мало или вообще отсутствовать любых звуков (шум или шум). Если вы можете услышать лёгкое гудение на 10-20 см от АС, то, наверное, есть проблемы с монтажём (экраном, массой…).

Подайте на вход усилителя сигнал и посмотрите, что получится. Звук должен быть теплым и мягким, без заметных искажений. Теперь самое время сделать баланс тока на выходных лампах — подстроечным резистором на 25 Ом. Разрешите усилителю поработать по крайней мере 20 минут и проверьте настройки еще раз. Они, вероятно, немного изменились — подстройте. После окончательной сборки лучше накрыть горячие и опасные лампы защитной сеточкой (особенно если у вас есть домашние животные или дети). Приятного вам прослушивания!

НОВЫЕ СХЕМЫ ДВУХТАКТНЫХ ЛАМПОВЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ

1 Эта статья, опубликованная в журнале Glass Audio в 1999 году и посвященная новым схемам двухтактных выходных каскадов, до настоящего времени не переводилась на русский язык. Новые схемы, описанные в ней, обладают отличным сочетанием параметров и позволяют существенно улучшить качество звуковоспроизведения. Я надеюсь, что статья будет интересна всем почитателям ламповой аудиотехники. Я также хочу выразить благодарность Менно Вандервину за любезное разрешение перевести и опубликовать эту статью на сайте NexTube. Евгений Карпов НОВЫЕ СХЕМЫ ДВУХТАКТНЫХ ЛАМПОВЫХ УСИЛИТЕЛЕЙ МОЩНОСТИ MENNO VAN DER VEEN, член AES. it. buro Vanderveen, The Netherlands fax: xx3l , . Translated on NexTube 1

2 ВВЕДЕНИЕ Своего расцвета ламповые усилители достигли в середине прошлого столетия, но мы входим в новое тысячелетие, и автор хочет представить в этой статье новые направления в проектировании ламповых усилителей, которые, возможно, определят их будущее. Первые ламповые усилители были реализованы на триодах непосредственно возбуждающих высокоимпедансные громкоговорители. В них отсутствовал выходной трансформатор, но широко использовались межкаскадные трансформаторы. Необходимость увеличения выходной мощности привела к использованию в выходных каскадах параллельно включенных ламп и созданию двухтактных симметричных каскадов с выходными трансформаторами. В результате исследований аномальной работы триода в области радио частот (эффект Миллера), была изобретена лампа с дополнительной экранирующей сеткой тетрод, и чуть позже был создан пентод. Быстро развивающаяся технология производства ламп сделала возможной реализацию мощных триодов и пентодов, а их использование в усилителях привело к возрастанию их выходной мощности. В 40-ых годах были сделаны важные изобретения Хафлером (Hafler) и Кероесом (Keroes), Питером Валкером и Макинтошем (McIntosh), а также многими другими авторами, что привело к созданию высококачественных усилителей с огромной выходной мощностью. Именно тогда была предложена обратная связь по экранирующей сетке (ультралинейная конфигурация) и катодная обратная связь, которая все еще используется в известных усилителях фирмы Audio Research. Особенно следует отметить изобретение Макинтоша (McIntosh), предложившего усилители c единичной обратной связью, в которых он использовал комбинацию катодной обратной связи с обратной связью по экранной сетке. СТАНДАРТНЫЙ ПОДХОД После 50-ых годов появление новых идей в схемотехнике ламповых усилителей пошло на убыль, и общепринятыми стали стандартные проекты, типа усилителя фирмы Lafayette. Они были реализованы на пентодах EL84 (6BQ8) по двухтактной схеме, охвачены довольно глубокой обратной связью, имели выходную мощность порядка 12W и полосу воспроизводимых частот 20Hz-30kHz. Усилители такого типа можно было обнаружить во многих гостиных любителей музыки, и их применение стало типичным для воспроизведения виниловых пластинок на проигрывателях с пьезоэлектрическим звукоснимателем. Изобретение транзистора и быстрые темпы развития твердотельных технологий в 60-ых почти полностью подавило появление новых идей в ламповой схемотехнике. Бестрансформаторные ламповые усилители (OTL) предлагались и производились в ограниченных количествах для аудиофилов. К сожалению, этот новый подход, подобно многим другим превосходным идеям, не стал стандартом. В настоящее время, ламповые усилители в любой конфигурации рассматриваются как лучшее устройство для воспроизведения музыки. А однотактный триодный усилитель (SE) является высшим достижением в технике высококачественного усиления и существенно превосходит любое транзисторное устройство. Я хочу, чтобы эта статья стала логическим следствием великих изобретений 50-ых годов, и продолжила их развитие на основе новых идей, появившихся в конце тысячелетия. НОВЫЕ МЫСЛИ О СТАРОМ На рисунке 1 показаны схемы нескольких вариантов двухтактных ламповых усилителей (показаны только мощные выходные лампы и первичная обмотка выходного трансформатора). Аноды ламп подключены к первичным обмоткам трансформатора, катоды заземлены (схемы 1, 2, и 3), середина первичных обмоток подключена к высоковольтному источнику. Драйверные схемы, возбуждающие цепи управляющих сеток, не показаны, будем считать, что возбуждение идеальное. Когда экранные сетки подключены к высоковольтному источнику, Вы имеете стандартный двухтактный усилитель на пентодах (схема 1). Если экранные сетки подключены к отводам первичных обмоток (наиболее часто отвод делается от 33 или 40 % общего числа витков), получаем ультралинейный выходной каскад (схема 2). И когда Вы подключите экранные сетки ламп к их анодам, характеристики ламп будут подобны триодным — Вы получите двухтактный выходной каскад на триодах (схема 3). Translated on NexTube 2

3 1. Пентодное включение 2. Ультралинейное включение 3. Триодное включение 4. Включение с единичной обратной связью 5. Супер — пентодное включение 6. Включение с катодной обратной связью 7. Супер — триодное включение 8. Триодное включени с ка тодной обратной связью Рисунок 1: Восемь схем двухтактных усилителей с разными вариантами включения положительных и отрицательных обратных связей Последовательное изменение режима работы каскада от пентодного к ультралинейному и далее к триодному приводит к уменьшению выходной мощности и искажений, расширению полосы и увеличению коэффициента демпфирования соответственно (естественно, при правильно выбранных токах покоя ламп). Эти первые три схемы в настоящее время — стандартная практика, и они дают превосходные результаты, даже по сравнению с однотактными усилителями. Существенным вопросом для раздумий при использовании этих трех схем является только вопрос об использовании и глубине местной отрицательной обратной связи между выходными лампами и выходным трансформатором. Чем больше глубина отрицательной обратной связи через экранные сетки, тем выше качественные показатели усилителя. Это образец локальной обратной связи в чистом виде. Однако повышение качества путем перехода от пентода к триоду приводит к снижению выходной мощности. Имеется ли возможность сохранить выходную мощность и обеспечить увеличение фактора демпфирования, расширение полосы и снижения нелинейности? Да, имеется. В схемах 1, 2, и 3 для введения отрицательной обратной связи используются только экранные сетки. Почему бы не использовать для этой цели также катоды (или управляющие сетки) выходных ламп? Макинтош (McIntosh) показал, что этот путь весьма целесообразен. ДАЛЬНЕЙШИЕ КОНФИГУРАЦИИ В схемах 4-8, показанных на рис. 1, катоды ламп подключены к отдельным обмоткам, обеспечивающим введение обратной связи, обмотки сфазированы так, чтобы обратная связь была отрицательной. Единственным различием в схемах усилителей 4-8 является способ соединения экранных сеток с выходным трансформатором. Translated on NexTube 3

4 В схеме 5 экранные сетки связаны с отводами на противоположных половинах первичной обмотки трансформатора, что приводит к возникновению положительной обратной связи через них. Осторожным балансированием между положительной обратной связью через экранные сетки и отрицательной обратной связью через катод Вы сможете реализовать усилитель с большим коэффициентом демпфирования и очень большой выходной мощностью. Эта недавно изобретенная конфигурация была названа Супер-пентодом. (Более подробно см. ниже). Схема 6 содержит только катодную обратную связь, и преимущества этой схемы общеизвестны. В схеме 7 используется комбинация катодной обратной связи и обратной связи через экранные сетки, в результате, при большей выходной мощности удается получить высокую линейность и коэффициент демпфирования. Параметры такой схемы далеко превосходят качество, достижимое для стандартного двухтактного усилителя на триодах. Эта недавно придуманная конфигурация получила название «усилитель на Супертриодах». В последней схеме 8 используется комбинация катодной отрицательной обратной связи и 100 % отрицательной обратной связи через экранную сетку. В двухтактной схеме лампа ведет себя как триод, эта схема при меньшей выходной мощности обеспечивает прекрасную линейность и высокий коэффициент демпфирования. Я не обсуждаю схему 4, потому что ее устойчивость, как установлено Макинтошем (McIntosh), возможна только в одном случае — когда суммарная глубина локальных обратных связей равна 1 (в реальных условиях выполнить это требование невозможно, поэтому практического применения она не имеет). Перед дальнейшим обсуждением качеств и применений схем на Супер-пентодах и Супер-триодах, я хочу высказать несколько теоретических мыслей и привести результаты измерений. ТЕОРИЯ И РЕЗУЛЬТАТЫ Эта статья затрагивает практическую сторону создания усилителей на основе новых изобретений и новой технологии изготовления тороидальных выходных трансформаторов. Однако новые разработки всегда основываются на новых концепциях и теориях. В этой статье я не буду рассматривать и обсуждать их, Вы можете с ними ознакомиться более подробно в обширной радиотехнической литературе, где подробно рассматриваются и обсуждаются теоретические вопросы. В этой публикации будут затронуты только три фундаментальных вопроса: выходная мощность, пентоды против тетродов и коэффициент демпфирования. Таблица 1 Схема Выходная мощность — W Коэффициент демпфирования — 8/Zout Первое: рассмотрим, какую выходную мощность можно получить от усилителей, собранных по разным схемам. Я предварительно вычислил, а потом и измерил эти мощности. Результаты измерений приведены в Таблице 1, измерения проводились при следующих условиях: выходной трансформатор — тороидальный (VDV-2100-CFB/H), анодное напряжение 450V (при максимальной выходной мощности), ток покоя каждого пентода EL34-45mA. Особенно производит впечатление большая выходная мощность схемы на Супер-пентоде (схема 5), достигающая необычной величины в 80W при использовании только двух ламп EL34. Второе: для достижения больших выходных мощностей, как показано в Таблице 1, необходимо использование реальных пентодов, например типа EL34. При повторении этих испытаний с лучевыми тетродами типа SV6550C максимальная мощность для схем 1, 5, 6, и 7 не превышала 60W. Пентоды ведут себя по-другому, чем мощные лучевые тетроды? Да. В реальных пентодах, за счет действия обратной связи через экранную сетку, происходит смещение характеристик лампы влево, что приводит к повышению выходной мощности. У мощных лучевых тетродов этот эффект отсутствует, поэтому на них не удается получить поразительную выходную мощность в 80W, которая достигается на лампах EL34 в схеме 5. Однако мощные лучевые тетроды имеют ряд других преимуществ, о которых я скажу позже. Третье: я вычислил коэффициент демпфирования (DF), приведенный ко вторичной стороне выходного трансформатора VDV-2100-CFB (серия » specialist»). Translated on NexTube 4

5 Под коэффициентом демпфирования понимается результат от деления полного сопротивления громкоговорителя (было принято 8 Ом) на выходное сопротивление усилителя, с учетом внутренних сопротивлений выходного трансформатора. В Таблице 1, для схем 1-3 приведены типовые значения коэффициента демпфирования. Типовая схема двухтактного каскада на пентодах (1) почти подобна источнику тока с очень большим выходным сопротивлением, следовательно, коэффициент демпфирования будет очень мал. Теперь сравните результаты для схем 5, 6, и 7 с результатами для схемы 1. Вы видите, что комбинация обратной связи через экранную сетку с катодной обратной связью позволяет получить намного больший коэффициент демпфирования (и, следовательно, гораздо лучшую характеристику в области нижних частот) без применения нежелательной общей обратной связи, охватывающей весь усилитель от выхода до входа. В заключение, я хочу специально отметить, что новые схемы 5 и 7 и известная схема 6 обладают наилучшим сочетанием параметров — высокой выходной мощностью, большим коэффициентом демпфирования и высокой фазовой линейностью (вопрос о фазовой линейности будет рассмотрен позже). Вы можете сами оценить их преимущества, сконструировав и оттестировав усилители самостоятельно. Теперь я объясню, как это сделать. СТРОИМ ВОСЕМЬ УСИЛИТЕЛЕЙ К счастью, сделать это очень просто, если Вы имеете хорошую схему и Вам доступны хорошие выходные трансформаторы. Фактически, все это исследование я сделал, чтобы спроектировать специальный ряд новых тороидальных выходных трансформаторов (так называемый ряд — «specialist»). На рисунке 2 показана принципиальная схема лампового усилителя, который я использовал для проведения всех испытаний. На рисунке 3 показана принципиальная схема использованного источника питания (для сетевого напряжения 120V может быть использован трансформатор Plitron, #754709). На рисунке 4 показана нумерация выводов тороидального выходного трансформатора и их цветная маркировка. Выходы усилителя Схема Выводы выходного трансформатора и источника питания A SG1 V V1 4 5 K A SG2 V V1 2 1 K Таблица 2 В таблице 2 показаны варианты коммутации обмоток выходного трансформатора, позволяющие получить усилитель по любой из схем, показанных на рис. 1. В каждом варианте усилителя анод A1 верхней лампы B3 соединен с верхним выводом 5 (желтый провод) выходного трансформатора, что соответствует первой строке Таблицы 2. В каждом варианте усилителя анод A2 нижней лампы B4 соединен с нижним выводом 1 (зеленый провод) выходного трансформатора, что соответствует нижней строке Таблицы 2. Для усилителей по схемам 1, 2, и 3 катод K1 соединен с выводом 7 и через резистор R21 (10 Ом) с землей. Катод K2 соединен с выводом 8 и через резистор R22 (10 Ом) также соединен с землей. (См. третью и четвертую строки в Таблице 2.) Резисторы R21 и R22 позволяют просто измерять токи покоя ламп. В усилителях по схемам 5-8 используются обмотки катодной обратной связи. В этом случае, катод K1 соединяется с выводом 6 (оранжевый провод), а катод K2 с выводом 9 (фиолетовый провод). Совместно с обмотками катодной обратной связи для измерения токов покоя также используются резисторы R21 и R22. Выводы всех обмоток катодной обратной связи расположены снизу выходного трансформатора (ориентация на 6 часов рис. 4). В усилителе по схеме 1экранные сетки SG1 и SG2 обеих ламп непосредственно соединены с выводом V1 высоковольтного источника питания. Для усилителя 2, выполненного по ультралинейной схеме, используются отводы от первичной обмотки, экранная сетка SG1 подключена к выводу 4 (фиолетовый провод, ориентация на 12 часов) и экранная сетка Translated on NexTube 5

6 in AC- BAL R1 100k B1a R18 10k R2 1k V3 R5 18k P1 50k B1b 7 B1 ECC81 6 R6 15k R4 27k C1 150n 400V 5 8 All resistors are 1 W unless otherwise noted Рисунок 2: Схема усилителя C2 150n 400V B2 ECC82 R7 100k R9 100k FU2 R8 470 V2 B2a 2 C B2b V R10 47k 100.0x16V 5 R11 47k C4 330n 400V P2 100k P3 100k C5 330n 400V R12 220k R13 220k B4 B3 5 5 B3, B4 EL34 8,1 8, R set Ik = 45mA Vnrs set Ik = 45mA R A1 SG1 K1 GN D K2 SG2 A2 V0 V1 V2 V3 R16 R17 R18 0.8A T 100/5W 4.7k/2W 10k 230V AMPLIMO 7N607 Red ON/OFF 340V 0.7A GND Case S1 FU1 1.6A T White 230V Brown Yel Black Black Grey Blue 40V 0.1A 6.3V 6.8A D1-D4 1N4007 B80C100 R R C6-C9 C10 C11 C x500V 50.0x500V 50.0x500V 47.0x350V Filaments C x63V Vnrs -60V Рисунок 3: Схема источника питания усилителя Translated on NexTube 6

7 SG2 подключена к выводу 2 (коричневый провод, ориентация на 12 часов). Аналогично подключаются экранные сетки и в схеме 7. Единственное отличие, что в усилителе по схеме 7 также используется и катодная обратная связь. В усилителе по схеме 3 лампы используются в триодном режиме и, соответственно, экранные сетки соединены непосредственно с анодами ламп, то есть — A1 = SG1 подключены к выводу 5, и A2 = SG2 подключены к выводу 1. (Аналогичное подключение используется в схеме 8, в ней дополнительно используется катодная обратная связь.) И так далее. СХЕМА УСИЛИТЕЛЯ Для облегчения повторения этого специального усилителя, приведу краткое разъяснение назначения элементов его схемы. Лампа B1a работает в каскаде предварительного усиления, на лампе B1b реализован фазоинвертор. Подстроечный резистор P1 в анодной цепи фазоинвертора позволяет выровнять выходные напряжения на его выходах (на емкостях C1 и C2). Далее, на лампе B2 собран драйверный каскад, обеспечивающий на своем выходе большой уровень напряжения и повышенную нагрузочную способность. Токи покоя мощных выходных ламп B3 и B4 (EL34 или SV6550C) устанавливаются подстроечными резисторами P2 и P3. Величина тока покоя ламп определяется по падению напряжения на резисторах R21 и R22 (рис. 4). Ток покоя выбирается следующим образом. Предположим, что Вы используете в качестве выходных пару ламп типа EL34. Анодное напряжение равно приблизительно V, и максимальная мощность, рассеиваемая на аноде лампы : EL34-25W. Тогда максимальный допустимый ток покоя лампы — 25/470 = 53mA. Безопасное значение тока покоя для каждой лампы составит 45mA. Этот поток протекает через R21 (для лампы B3) и R22 (для лампы B4) (рис. 4). Следовательно, на резисторах R21 и R22 должно быть падение напряжения * 10 = 0.45V. Напряжения на R21 и R22 Вы можете легко измерять вольтметром постоянного тока при настройке тока покоя с помощью резисторов P2 и P3. Для ламп типа EL34, как было сказано выше, это напряжение надо установить равным 0.45V. Я советую использовать многооборотные (10 оборотов) подстроечные резисторы P2 и P3, это существенно облегчает установку нужного тока покоя. При использовании ламп типа SV6550C можно установить новое значение тока покоя. Максимальная мощность, рассеиваемая на аноде лампы SV6550C — 35W, следовательно, максимальный ток покоя для каждой лампы будет равен — 35/470 = 75mA. Величина тока покоя 45mA абсолютно безопасное значение, но очень желательно использовать допустимый максимум — 75mA. Возникает вопрос, зачем использовать такой большой ток покоя, заметно сокращающий ресурс работы ламп? Причина проста — высокое качество звука. Он становится удивительно чистым и насыщенным по сравнению с работой ламп при малых токах покоя. Уменьшение времени работы ламп (приблизительно часов работы по сравнению с 6000 часов при 45mA), возможно, вполне допустимая жертва. Выбор за Вами. Вы должны решить для себя еще один специфический вопрос. Посмотрите на элементы C1 и R7 (или C2 и R9) на рис. 2. Эти компоненты образуют фильтр верхних частот с частотой среза (по уровню -3dB) 10.6Hz. Эта значение очень хорошо сочетается с параметрами выходного трансформатора в области низких частот и предотвращает его перегрузки. Но Вы можете сказать, что это приведет к очень большому групповому времени задержки в области низких частот. Совершенно верно, если Вы хотите этого избежать, увеличьте значения сопротивлений R7 и R9 до 470 kω, это приведет к понижению частоты среза до 2.3Hz. Однако в этом случае, Вы конечно, не должны пытаться использовать дополнительную общую отрицательную обратную связь с выхода усилителя (выходной обмотки) через резистор обратной связи на катод лампы B1a. Это приведет к низкочастотному возбуждению усилителя. Тогда используйте значения резисторов R7 и R9, указанные на рис. 2. Для облегчения экспериментирования я использовал монтаж жесткими проводами и собрал этот усилитель на 19″ шасси. Лампы и выходной трансформатор размещались сверху шасси, а компоненты и монтаж внутри. Translated on NexTube 7

8 Я оставляю проработку подробностей конструкции на усмотрение хорошо подготовленного любителя. R21 10/1% R22 10/1% V YELLOW VIOLET ORANGE BLACK RED WHITE VIOLET BROWN GREEN VDV-2100-CFB/H BLACK GRAY BLUE Рисунок 4: Нумерация и цветовая маркировка выводов трансформаторов серии «specialist» VDV-2100-CFB/H WIRE SIDE ОПТИМАЛЬНАЯ НАСТРОЙКА УСИЛИТЕЛЯ Для проверки правильности настройки фазоинвертора и равенства токов покоя существует два простых метода. Перед началом проверки правильности установки токов покоя, установите их величины близкими к заданным значениям. Теперь, подключите громкоговоритель и, закоротив вход усилителя, слушайте гудение усилителя, поднеся ухо как можно ближе к громкоговорителю. Вращая только резистор P3, добейтесь минимального уровня шума. Когда Вы измерите оба тока покоя после этого акустического испытания, Вы сможете заметить маленькое различие между ними. Несмотря на это различие, достигнута оптимальная балансировка, и токи, намагничивающие сердечник выходного трансформатора, равны, что доказывается низким уровнем фона в громкоговорителе. Автор имеет в виду, что ток в цепи катода лампы является суммой тока анода и тока экранирующей сетки. Поэтому, важно получить равное намагничивающее действие токов, текущих через первичные полуобмотки трансформатора. Для двухтактной схемы именно в этом случае обеспечивается максимальное подавление пульсаций источника питания, что выражается в минимальном уровне прослушиваемого фона. Также очень просто, с помощью резистора P1, выполняется регулировка режима работы фазоинвертора для его балансировки. Для этого необходим генератор прямоугольных импульсов с частотой 100 или 120Hz, осциллограф и подходящий эквивалент нагрузки (8 Ω), подключаемый к выходу усилителя вместо громкоговорителя. Подключите генератор прямоугольных импульсов к входу усилителя через регулятор уровня и установите его в положение максимального ослабления. Подключите осциллограф к эквиваленту нагрузки. Теперь медленно увеличивайте уровень сигнала на входе усилителя. При приближении к уровню максимальной выходной мощности, Вы увидите (и тихо услышите) что на фронтах прямоугольных импульсов будут возникать выбросы. Вращая резистор P1, добейтесь устранения выбросов на фронтах импульсов. Это и есть простой метод балансировки двухтактных усилителей, обеспечивающий получение минимальных искажений. СУБЪЕКТИВНАЯ ОЦЕНКА Для проведения исследований были необходимы реальные пентоды, поэтому я использовал для испытаний мощные выходные пентоды — EL34. Translated on NexTube 8

9 Однако, по моей субъективной оценке, после прослушивания я отдаю предпочтение лампам SV6550C, работающим при токе 75mA и обеспечивающим максимальную выходную мощность около 60W. Я знаю, что такой режим работы уменьшает ресурс ламп, но качество звука настолько выше, чем при использовании меньших токов покоя, что позволяет забыть о сокращении ресурса ламп. Теперь я хочу более подробно обсудить результаты исследований двух новых схем 5 и 7. Усилитель, собранный по Супер-пентодной схеме (схема 5), обладает впечатляющей динамической мощностью и придает звуку высокую динамичность, он будет хорош для открытой площадки. Он показал отличное воспроизведение низких частот, и очень хорошо подойдет для использования совместно с музыкальными инструментами, требующими большой динамической мощности. Качество воспроизведения звука у этого усилителя гораздо лучше (настолько, насколько лучше воспроизведение низких частот и меньше искажения), чем у стандартной схемы на пентодах (схема 1). Однако схема 7 — абсолютный победитель! Предположите все положительные качества, и Вы найдете их в этой схеме. Слушая усилитель, собранный по Супер-триодной схеме, я слышу новое поколение двухтактных ламповых усилителей. Детали и пространство чрезвычайно чисты, быстры, открыты и прекрасно проработаны, все детали слышны на большой звуковой площадке, где Вы можете ясно услышать смазанность. Бас — чрезвычайно тугой и мощный. Измерения показали очень низкий уровень гармоник и интермодуляционных искажений, что в сочетании с большим коэффициентом демпфирования (DF = 2.5 для ламп SV6550C при токе покоя 75mA), объясняет высокое качество звука. Попробуйте — Вы будете поражены. Чтобы количественно охарактеризовать и объяснить полученные результаты, позвольте мне ввести новый параметр: Динамический Фактор Демпфирования Искажений (Dynamic Damping Factor Distortion — DDFD). Как Вы знаете, в двухтактном усилителе выходной трансформатор суммирует токи двух мощных выходных ламп в один эффективный ток нагрузки. Вы получите наименьшие искажения, если результирующая анодная характеристика обеих ламп (диаграмма Томпсона) будет иметь вид прямых, равноотстоящих линий. Коэффициент демпфирования — фактически определяется наклоном этих линий. Однако анодные характеристик могут быть равноотстоящими при пересечении с нагрузочной линией, но иметь разные углы наклона, это приводит к изменениям коэффициента демпфирования при изменении выходной мощности. Вычисления показывают, что наклон результирующих анодных характеристик непосредственно зависит от величины тока покоя. Чем больший этот ток, тем меньше различается наклон характеристик. Соответственно, это означает, что при больших токах покоя фактор демпфирования более стабилен, и «искажения» выходного напряжения из-за модуляции выходного сопротивления усилителя будут минимальны. Эта теоретическая концепция DDFD ясно объясняет, почему большие токи покоя обеспечивают лучшее качество звучания по сравнению с маленькими. Выходное сопротивление усилителя тогда постоянно и будет эффективно демпфировать колебания громкоговорителя при любом уровне выходной мощности. Усилитель с быстрым откликом — это хороший результат. Собственно говоря, это объясняет мое субъективное предпочтение использования тока покоя в 75mA для ламп SV6550C. ВЫБОР ВЫХОДНОГО ТРАНСФОРМАТОРА Хочу сделать несколько замечаний, которые могут быть полезны при выборе оптимального тороидального выходного трансформатора из серии «specialist». Для описанных здесь усилителей оптимальное полное сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора близко к 3.3 kω. Моя новая серия тороидальных трансформаторов «specialist» предоставляет выбор между двумя значениями полного первичного сопротивления (2 или 4 kω) при полном сопротивлении нагрузки, равном 5 Ω. Какой тип трансформатора будет лучшим для описанных выше усилителей? Предположим, что Вы выбираете VDV-2100-CFB или VDV-2100-CFB/H. Они отличаются только максимальной выходной мощностью на низких частотах (100W и 70W, соответственно). Чтобы получить с этими трансформаторами полное первичное сопротивление 3.3 kω, сопротивление громкоговорителя должно быть 8Ω. Translated on NexTube 9

10 Если Вы выберете трансформатор типа VDV-4070-CFB (70W), имеющий приведенное полное сопротивление первичной обмотки 4 kω, Вы должны использовать 4-х омный громкоговоритель, в этом случае первичное полное сопротивление будет 3.3 kω. Это означает, что выбор между различными типами выходных трансформаторов определяется полным сопротивлением громкоговорителя, который Вы желаете использовать. Все измерения я проводил, используя трансформатор типа 2100-CFB/H, сопротивление нагрузки равнялось 8 Ω, в качестве выходных ламп использовались пентоды EL34. Все субъективные оценки я сделал, прослушивая усилитель, собранный по схеме 7, в нем использовался выходной трансформатор типа 4070-CFB и выходные тетроды SV6550C с током покоя 75mA. Усилитель обеспечивал коэффициент демпфирования 2.5 и мощностную полосу (по уровню -3dB) 14Hz — 100kHz без использования общей отрицательной обратной связи. Поэтому мой совет таков — при использовании двух выходных ламп (по одной в плече) используйте трансформаторы из ряда 4070, если Вы используете в выходном каскаде четыре лампы ( по две штуки в плече параллельно), используйте трансформаторы из 2100 ряда. В этом случае будет достигнуто оптимальное согласование с 4-х омными громкоговорителями, такое использование трансформаторов как раз соответствует режимам работы, для которых я создавал новую серию выходных тороидальных трансформаторов «specialist». Названия Супер-пентод и Супер-триод зарегистрированы автором и охраняются Европейскими и международными законами об авторском праве. Запросы по вопросам лицензирования, для воспроизведения и производства в целях продажи, необходимо непосредственно направить Menno van der Veen: fax: Translated on NexTube 10

Схема простого лампового усилителя » Паятель.Ру

Усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке 1 выполнен на лампах от старых черно-белых телевизоров или радиол. Это предварительный усилитель с фазоинвертором на двойном триоде 6Н2П и двухтактный выходной каскада на двух лампах 6П14П. Использование таких старых компонентов, часто являющихся ненужными, или полученных путем разборки или утилизации старой аппаратуры, делает себестоимость данного усилителя, приближающейся к нулю.

Усилитель развивает на нагрузке сопротивлением 8 Ом мощность около 20 Вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,6%. При коэффициенте нелинейных искажений не более 0,25% мощность составляет 14 Вт. Диапазон рабочих частот при неравномерности 6 dB 30…20000 Гц. Чувствительность входа усилителя 250 mV.

На схеме показан монофонический вариант усилителя. Стереоусилитель представляет собой два таких же усилителя, питающихся от одного общего выпрямителя на диодах VD1 и VD2.

Входной сигнал через разъем Х1 поступает на каскад предварительного усиления, выполненный на первом триоде лампы Н1. Сигнал отрицательной обратной связи поступает в цепь катода этого триода с отвода вторичной обмотки выходного трансформатора Т1.

Усиленный сигнал снимается с анода и поступает через конденсатор С6 на сетку второго триода лампы Н1. Второй триод фазоинверсный каскад, создающий противофазные сигналы, необходимые для работы выходного двухтактного усилителя мощности.

Прямой сигнал снимается с катода этого триода и через конденсатор С5 поступает на сетку пентода НЗ. Инверсный сигнал снимается с анода триода и через С4 поступает на сетку пентода Н2.

В анодной цепи пентодов включена первичная обмотка выходного трансформатора Т1. Питание на каскад поступает через отвод данной обмотки.

Для исключения самовозбуждения по высоким частотам в цепях сеток Н2 и Н3 включены резисторы R10 и R12. Экранирующие сетки пентодов Н2 и Н3 подключены к плюсу источника питания через индикаторную лампу накаливания с номинальным током 0,12А. Эта лампа служит индикатором перегрузки выходного каскада. При превышении тока она загорается. От лампы Н4 можно отказаться, её назначение — индикация.

Теперь о деталях.

Все конденсаторы кроме С3 и С6 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 350V, конденсаторы С3 и С6 — на напряжение не ниже 50V. Диоды VD1 и VD2 можно заменить другими выпрямительными диодами, допускающими ток не ниже 1А и напряжение не ниже 350V.

Трансформаторы, как выходной, так и сетевой, выполнены на одинаковых сердечниках Ш85. Обмотка 1-2 сетевого трансформатора Т2 содержит 1000 витков ПЭВ 0,43. Обмотка 3-4-5 — 1300+1300 витков ПЭВ 0,2. Накальная обмотка 6-7 содержит 33 витка ПЭВ 0,96.

На рисунке 2 приводится схема намотки выходного трансформатора Т1. Буквами Н и К на схеме обозначены, соответственно, начало и конец секции обмотки. Другими буквами обозначены секции обмотки. Намоточные данные Т1 сведены в таблицу 1.

Ламповые УНЧ. Секреты схемотехники (2011) Адаменко М. В.

По мнению многих специалистов, как радиолюбителей и профессионалов, так и музыкантов, растущая популярность ламповых усилителей низкой частоты объясняется более верным воспроизведением звуковых оттенков по сравнению с транзисторными усилителями, имеющими аналогичные параметры. В предлагаемой книге рассматриваются особенности конструкции ламповых усилителей низкой частоты.

В первой главе дан краткий обзор истории изобретения и развития электровакуумных приборов, а также приводится краткая информация о принципах действия и особенностях функционирования электронных ламп, конструктивные особенности, отечественная и европейская системы обозначений.

Во второй главе изложены основополагающие сведения об особенностях функционирования усилительного каскада на электронной лампе.

Рассмотрению основных схемотехнических решений, применяемых при создании любительской и промышленной низкочастотной усилительной аппаратуры, посвящена третья глава.

В четвертой главе рассматриваются практические конструкции ламповых усилителей низкой частоты, выполненных на отечественных и зарубежных приемно-усилительных лампах.

При выборе схем ламповых усилителей НЧ, рекомендуемых для повторения, автор особое внимание обращал на соблюдение своеобразной преемственности, т. е. принципа «от простого – к сложному». Приведенные в первых разделах четвертой главы принципиальные схемы простых ламповых УНЧ служат основой для более сложных конструкций, рассматриваемых далее. Таким образом, начинающие радиолюбители, собрав простейший ламповый усилитель, смогут с помощью рекомендованных усовершенствований и дополнений создать высококачественные многоламповые УНЧ.

Книга предназначена для радиолюбителей, интересующихся вопросами конструирования высококачественных ламповых усилителей низкой частоты.

Содержание:

Глава 1.

Приемно-усилительные радиолампы

Принцип действия электронной лампы
Движение электронов в двухэлектродной и трехэлектродной лампах
Принцип действия усилительной радиолампы
Классификация, характеристики и параметры электронных ламп
Особенности конструкции радиоламп

Основные типы приемно-усилительных ламп
Диод
Триод
Тетрод
Лучевой тетрод
Пентод
Комбинированные лампы

Системы обозначений ЭВП. Особенности замены
приемно-усилительных ламп
Системы обозначений отечественных электронных ламп
Зарубежные системы обозначений ЭВП
Особенности замены приемно-усилительных ламп

Глава 2.

Электронная лампа в усилителе низкой частоты

Усилительный каскад на электронной лампе
Принцип действия усилительного каскада на электронной лампе
Основные способы формирования напряжения смещения
Основные режимы работы ламповых усилителей НЧ
Виды и способы включения нагрузки в ламповых усилительных каскадах

Искажения в ламповом усилителе НЧ
Нелинейные искажения
Частотные искажения
Фазовые искажения

Шумы в ламповом усилительном каскаде
Классификация и основные причины возникновения шумов в ламповом УНЧ
Электрические флуктуации в твердых телах
Внутренние шумы электронных ламп
Шумы и фон переменного тока промышленной частоты
Внешние воздействия. Взаимное влияние элементов

Обратная связь в ламповых усилителях НЧ
Виды обратной связи
Ослабление искажений с помощью отрицательной обратной связи
Самовозбуждение усилителей с обратной связью

Особенности усилительных каскадов на тетроде и пентоде
Усилительный каскад на пентоде
Каскад с распределенной нагрузкой
Ультралинейный каскад
Ультралинейный усилитель с катодной связью

Катодный повторитель в ламповых усилителях НЧ
Основные свойства катодного повторителя
Режимы работы катодного повторителя
Катодный повторитель во входных каскадах
Катодный повторитель в выходных и
предвыходных каскадах

Каскодный усилитель в ламповых УНЧ
Особенности каскодного усилителя
Выбор ламп для каскодного усилителя
Основные параметры каскодного усилителя

Глава 3.

Схемотехнические особенности ламповых усилителей низкой частоты

Общие принципы построения усилителей низкой частоты
Назначение и основные параметры усилителей низкой частоты
Особенности классификации ламповых усилителей НЧ

Предварительные усилители
Особенности ламповых предварительных усилителей НЧ
Усилительный каскад с реостатной нагрузкой
Особенности усилительного каскада на пентоде
Катодные повторители в предварительном усилителе
Каскодные схемы в предварительном усилителе

Усилители мощности
Особенности ламповых выходных усилителей НЧ
Однотактные усилители мощности
Двухтактные усилители мощности с трансформаторным выходом
Двухтактные усилители мощности без выходного трансформатора
Параллельное включение ламп
Отрицательная обратная связь

Фазоинверсные схемы в ламповых усилителях НЧ
Усилительный каскад с симметричным трансформаторным выходом
Усилительный каскад на сопротивлениях с симметричным выходом
Двухтактные самобалансирующиеся фазоинверсные каскады
Самобалансирующийся каскодный фазоинверсный каскад
Фазоинверсные каскады с упрощенной схемой поворота фазы

Особенности схемотехники блоков питания ламповых усилителей НЧ
Источники питания цепей анода и экранных сеток
Источники питания цепей накала
Устранение фона переменного тока

Регулировки в ламповых усилителях НЧ
Регуляторы коэффициента усиления
Регуляторы тембра

Глава 4.

Практические конструкции ламповых усилителей низкой частоты

Простые ламповые усилители НЧ для начинающих
Одноламповые усилители низкой частоты
Усилители НЧ на двух лампах

Многокаскадные и многоламповые усилители НЧ
Простые двухтактные усилители низкой частоты
Многоламповые усилители НЧ на импортных лампах

Ламповые усилители низкой частоты из узлов и блоков промышленной радиоаппаратуры
Ламповые УНЧ отечественной радиоаппаратуры III и IV классов
Ламповые УНЧ отечественной радиоаппаратуры II класса
Ламповые УНЧ отечественной радиоаппаратуры высшего класса
Ламповые УНЧ зарубежной радиоаппаратуры

Название: Ламповые УНЧ. Секреты схемотехники
Автор: Адаменко М.В.
Год: 2011
Издательство: ДМК Пресс
Язык: русский
Формат: PDF
Страниц: 392
Размер: 50,37 мб

Скачать Ламповые УНЧ. Секреты схемотехники (2011) Адаменко М. В.

6.5 Конструкция лампового источника питания накаливания — ламповые усилители

Нам нужно подать питание на нити четырех EL84 и нити двух 12AX7, которые, в свою очередь, содержат по две вакуумные лампы. Согласно их паспортам, ток, потребляемый нитью накала одного EL84, составляет 0,76 А. Ток, поглощаемый нитью накала одной секции 12AX7, составляет 0,15 А. Напряжение, необходимое для всех этих нитей, составляет 6,3 В. При использовании силового трансформатора, обеспечивающего необходимое напряжение 6,3 В, общий ток, поглощаемый нитями, составляет 4 ∙ (0.76 + 0,15) = 3,64 А. В целях безопасности, трансформатор для питания нитей может быть 6,3 В при 6 А.

Схема источника питания для нитей приведена на рисунке 54.

Рисунок 54: Источник питания для нитей накала

К голому силовому трансформатору необходимо добавить некоторые другие компоненты. Как обсуждалось в разделе 5.2.1, цепь накала не может быть плавающей по отношению к другим источникам питания, поэтому необходимо установить опорное напряжение. В технических данных EL84 указано, что напряжение между нитью накала и катодом должно быть ниже 100 В.Точно так же в таблице данных 12AX7 указано, что напряжение между нитью накала и катодом должно быть в пределах +/- 180 В. Катодное напряжение входного каскада практически равно напряжению земли. Катодное напряжение силового каскада также практически равно земле, если используется фиксированное смещение. Однако катодное напряжение разветвителя-гармошки составляет 98 В, как описано в разделе 6.2.1. Если мы увеличим опорное напряжение нитей до 30 В, мы в безопасности. Повышение напряжения может быть получено с помощью делителя напряжения , подключенного к центральному отводу трансформатора, начиная с постоянного тока, обеспечиваемого накопительным конденсатором.В разделе 6.4.1 мы определили, что ожидаемое напряжение на накопительном конденсаторе составляет 321 В. Для получения необходимых 30В соотношение резисторов делителя напряжения должно быть

.

При выборе этих резисторов мы также должны учитывать максимальное сопротивление между нитью накала и катодом. В таблицах данных EL84 указано, что полное сопротивление между нитью накала и катодом, которое соответствует R ₂ , должно быть ниже 20 кОм. 12AX7 допускает гораздо более высокий импеданс между нитью накала и катодом, который может достигать 150 кОм.Чтобы оставаться ниже необходимых пороговых значений, мы выбрали R ₂ = 15 кОм и, соответственно, R ₁ = 150 кОм.

Резистор R ₂ шунтируется конденсатором 10 мкФ для ослабления пульсаций, исходящих от накопительного конденсатора. Мы также используем два небольших конденсатора емкостью 6,8 нФ, соединяющие концы трансформатора с землей, чтобы замкнуть на землю высокочастотные помехи, улавливаемые цепью. Наконец, если у нас нет трансформатора центрального отвода, мы можем создать искусственный центральный отвод, как описано в Разделе 5.2.2, подключив делитель напряжения к двум резисторам 220 Ом, по очереди подключенным к обоим концам трансформатора.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Проектирование входного каскада интегрального лампового усилителя

Входной каскад интегрированного лампового усилителя в основном представляет собой усилитель напряжения, который уже обсуждался в главе 3 :.

Пример входного каскада показан на рисунке 27. Активная нагрузка R, _и , подключена к аноду вакуумной трубки.Выходное напряжение снимается на самом аноде перед нагрузкой. Напряжение смещения сетки для входного каскада получается за счет использования самосмещения с катодным резистором R _k на катоде вакуумной лампы. Катодный резистор шунтируется конденсатором C, _k , чтобы уменьшить локальную отрицательную обратную связь, создаваемую катодным резистором, и увеличить коэффициент усиления. Детали смещения катода и локальной отрицательной обратной связи уже обсуждались в разделе 3.6.2.

Рисунок 27: Базовая схема входного каскада интегрированного лампового усилителя.
Входной каскад в основном представляет собой усилитель напряжения. Он принимает входной сигнал, поступающий от внешнего источника, и подает его на сетку вакуумной лампы. На этом этапе обычно используется катодное смещение, а катодный резистор обычно обходится конденсатором, чтобы уменьшить локальную отрицательную обратную связь и увеличить коэффициент усиления.

В следующем примере показано, как нарисовать линию нагрузки, установить рабочую точку покоя и выбрать катодный резистор для самосмещения входного каскада.

Пример 12 : Линия нагрузки и смещение входного каскада Предположим, например, что входной каскад построен с использованием вакуумной лампы 12AX7, напряжение высокого напряжения V + равно 300 В, а нагрузка R a составляет 220 кОм. Когда вакуум не проходит, напряжение между анодом и катодом составляет 300 В. В теоретическом случае, когда вакуумная лампа не оказывает никакого сопротивления, анодный ток составляет 300 В / 220 кОм = 1,35 мА. Соединяя эти две точки, мы получаем линию нагрузки, показанную на рисунке 28. Хорошая рабочая точка обозначена красным пятном. Это соответствует току смещения I, b , равному 0,65 мА, и напряжению между анодом и катодом, равным и 160 В. Это может быть получено при напряжении смещения сетки -1.5В. Поскольку мы используем катодное смещение, сетка находится на уровне земли, и мы должны поднять катодное напряжение до 1,5 В, вычислив соответствующее значение катодного резистора R k . Используя закон Ома, мы получаем, что R k = В k / I b = 1,5 В / 0,65 мА = 2,3 кОм. Ближайшее стандартное сопротивление составляет 2,2 кОм, что является хорошим приближением.

Шунтирующий конденсатор C _k имеет назначение, как описано в разделе 3.6.2, чтобы уменьшить местную отрицательную обратную связь и увеличить коэффициент усиления. Малые значения емкости увеличивают усиление только для высоких частот, высокие — также для низких частот. Например, в нашем случае, используя расчеты, описанные в разделе 3.6.3, мы определяем, что значение 100 мкФ достаточно для обхода и увеличения усиления на всех слышимых частотах.

Ограничительный резистор сетки R _g используется для блокировки очень высоких частот, которые могут попасть в цепь и паразитных колебаний, путем формирования фильтра нижних частот с внутренней емкостью вакуумной лампы.Как мы уже говорили, значения около 47 кОм обычно используются с электронными лампами 12AX7.

Использование ограничительного резистора сетки особенно важно на входном каскаде интегрированного лампового усилителя. Мы находимся в самом начале каскадов усилителя, и сигналы, которые нужно усиливать, очень малы. Все шумы, помехи, паразитные колебания здесь значительно усиливаются на всех остальных этапах. Например, учтите, что провод, соединяющий входной разъем с поясом, обычно не может быть очень коротким из-за практических проблем сборки.Таким образом, он действует как антенна, улавливая электромагнитные помехи, которые необходимо заблокировать перед усилением.

Потенциометр R, _v используется для управления громкостью усилителя, то есть величиной входного сигнала, подаваемого на сетку вакуумной лампы входного каскада. Потенциометр также действует как резистор утечки сетки и вместе с разделительным конденсатором C _c образует фильтр верхних частот, который блокирует нежелательные низкие частоты.Конденсатор связи C, _c также изолирует входной каскад от возможного постоянного тока, поступающего от внешнего источника входного сигнала.

Пример 13 : Конденсатор связи входного каскада интегрированного лампового усилителя Значение конденсатора связи C, c может быть вычислено с использованием формулы фильтра верхних частот. Предположим, что потенциометр R v составляет 100 кОм, и мы хотим остановить все частоты ниже 7 Гц.Нас: .

Рисунок 28: Линия нагрузки и рабочая точка входного каскада.
График нагрузки и рабочая точка, полученные с помощью вакуумной лампы 12AX7, с анодной нагрузкой 220 кОм и сопротивлением катода 2,2 кОм.

4.3.1 Прямо спаренная гармошка

В Примере 9 мы определили, что напряжение покоя катода гармошки составляет 100 В. Чтобы получить напряжение смещения -1,4 В по отношению к катоду, нам пришлось довести напряжение сети до 100 В-1.4 В = 98,6 В с использованием делителя напряжения. Конденсатор связи имел основное назначение изолировать сетевое напряжение от анодного напряжения входного каскада. Фактически, в Примере 12 напряжение покоя анода составляло 160 В. Конденсатор связи, в основном, был предназначен для изоляции напряжения покоя 98,6 В на сетке гармошки от анодного напряжения 160 В на входном каскаде. Таким образом, только сигнал переменного тока мог пройти от анода входного каскада к сетке гармошки.

Рисунок 29: Концертина с прямым подключением.
В напрямую подключенной гармошке напряжение смещения для сетки фазоделителя может быть снято непосредственно с анода входного каскада. Для этого следует выбрать линии нагрузки и рабочие точки как входного каскада, так и каскада делителя так, чтобы в состоянии покоя напряжение на аноде было ниже напряжения на катоде разветвителя значения, соответствующего значению требуемое напряжение смещения сетки. Это позволяет исключить конденсатор связи между входным каскадом и фазоделителем, а также делитель напряжения, необходимый для установки смещения сетки.Исключение разделительного конденсатора особенно актуально, поскольку меньшее количество компонентов на пути прохождения сигнала всегда улучшает качество звука усилителя.

Тем не менее, во многих случаях можно установить рабочие точки покоя как гармоничного каскада, так и входного каскада интегрированного лампового усилителя, чтобы напряжение покоя анода относительно земли входного каскада было именно тем, что требуется на сетка-гармошка. Это позволяет напрямую связать входной каскад и концертный каскад.Напряжение покоя анода входного каскада используется для смещения гармошки, тем самым устраняя как конденсатор связи, так и делитель напряжения. Устранение этих компонентов не только упрощает и удешевляет схему. Это также улучшает качество звука усилителя. Фактически, помните, что все компоненты на пути прохождения сигнала немного ухудшают качество звука усилителя. Результирующая схема Прямо связанной гармошки показана на Рисунке 29.

Пример 14 : смещение для напрямую связанной Концертина Предположим, мы используем конфигурацию из примера 9 для концертной площадки.Мы определили, что необходимое напряжение между сеткой и землей составляет 98,6 В для создания напряжения смещения сетки (напряжение между сеткой и катодом) -1,4 В. Этого можно добиться, правильно настроив входной каскад и напрямую подключив анод входного каскада к решетке каскадного каскада без разделительного конденсатора. При высоком напряжении входного каскада V i + 300 В и нагрузке 220 кОм мы получаем линию нагрузки входного каскада, показанную фиолетовой линией на рисунке 30. При смещении сетки -0.7 В, мы получаем напряжение между анодом и катодом 98 В и ток покоя 0,9 мА, как показано синей точкой на рисунке. Необходимое смещение сетки -0,7 В может быть получено с помощью техники смещения катода (см. Раздел 3.6.2). Выбирая катодный резистор 820 Ом, мы получаем подъем катода 820 Ом ∙ 0,9 мА = 0,73 В, что близко к необходимому. Напряжение анода относительно земли входного каскада составляет 98 В + 0,73 В = 98,73 В, что также очень близко к напряжению, которое нам нужно на сетке ступени-гармошки. Используя эти значения, мы можем напрямую соединить входной каскад и каскад сплиттера-гармошки, сэкономив на компонентах, затратах и ​​улучшив качество звука усилителя. Помните, что мы также должны учитывать нагрузочную линию переменного тока, чтобы проверить, что гармошка работает линейно при обработке сигнала. Предположим, что номиналы резисторов утечки сетки силового каскада составляют 180 кОм. Эти резисторы, параллельные анодному и катодному резисторам гармошки, дают приблизительно 65 кОм и создают нагрузочную линию переменного тока, показанную зеленой линией на рисунке 30, которая показывает, что гармошка работает в довольно линейной области.

Рис. 30: Грузовые марки и рабочие точки для напрямую соединенной Concertina.
Предположим, мы установили высоковольтное напряжение гармошки на 380 В, а на анодном и катодном резисторах — 100 кОм. Мы получаем линии нагрузки постоянного и переменного тока, изображенные на графике красной и зеленой линиями. Предположим, мы установили рабочую точку покоя на ток 1 мА. Это может быть получено при напряжении смещения сетки -1,4 В. При токе покоя 1 мА катодное напряжение гармошки равно 100 В, поэтому напряжение сети должно быть 100 В-1.4 В = 98,6 В. Для прямого соединения входного каскада и гармошки анодное напряжение входного каскада должно быть установлено на это значение. Этого можно добиться, установив высоковольтное напряжение входного каскада на 300 В, нагрузку на 220 кОм и смещение сетки на 0,7 В. Таким образом, мы получаем линию нагрузки, изображенную фиолетовой линией, и требуемое анодное напряжение покоя, изображенное синей точкой.

Нравится:

Нравится Загрузка …

Страница указателя схемы лампового усилителя

Страница указателя схемы лампового усилителя

Страница указателя схемы лампового усилителя Эта страница требует JavaScript для правильной работы

---

---

В библиотеке схем EL34World имеется более 3500 схем ламповых усилителей и других типов схем.
Также имеется огромная библиотека эффектов и схем твердотельных элементов.
Если вы видите проблему с какой-либо схемой, напишите мне, чтобы я мог решить проблему.
Если у вас есть схема, которой нет в списке, и вы хотите ее отправить, следуйте инструкциям внизу этой страницы
Или вы можете отправить мне ссылку на файл схемы, и я найду файл и загрузю его в нашу библиотеку
В разделе «Разное» имеется огромный выбор схем, поэтому обязательно просмотрите этот раздел.

Нажмите кнопки ниже, чтобы перейти на каждую страницу указателя схем.

Как отправить файл схемы в библиотеку

Ваша схема должна быть схемой, которая заинтересует людей
Нет необходимости представлять схему для телевизора 1960-х годов

Старые усилители для музыкальных автоматов и усилители типа dukanes хороши
Пожалуйста, сначала посмотрите библиотеку, чтобы увидеть, есть ли уже схема в библиотеке
Если у вас есть файл более высокого качества, чем то, что есть в библиотеке, вы можете отправить файл

---

Следуйте этим указаниям по именам файлов

В имени файла нет пробелов.
Пожалуйста, используйте символ подчеркивания вместо пробела.
Неправильно — Gibson ga5.pdf
Правильно — Gibson_ga5.pdf

Название бренда должно быть первой частью имени файла.
Неправильно — ga5.pdf
Правильно — Gibson_ga5.pdf

---

Напишите мне, используя ссылку электронной почты внизу этой страницы, чтобы отправить схему в библиотеку.
Вы можете прикрепить свой файл схемы к электронному письму
Можно отправить мне по электронной почте файл схемы в формате PDF
Убедитесь, что вы следовали указанным выше рекомендациям по именам файлов.

---

Схемы Tube amp Schematics и Tube amp Layout в Библиотеке в основном представляют собой файлы Adobe PDF.
Для просмотра файла PDF у вас должна быть установлена ​​программа Adobe Reader.
Вы можете бесплатно скачать Adobe PDF Reader здесь

---

Эмуляция лампового усилителя

: Building Swanky Amp

В третьей части рассмотрена концепция эмуляции ламповых усилителей с помощью компьютера.

Пора собрать все воедино. Теперь вы знаете, что игра на электрогитаре через ламповый усилитель обычно искажает сигнал желаемым образом.Вы знаете, что имитация лампового усилителя отлично подходит для поддержания хороших отношений с вашими соседями. И вы знаете, что ноутбуки — это удобный способ сделать это.

Проблема сводится к нахождению алгоритмов который портативный компьютер может использовать для воспроизведения преобразования гитарного сигнала, проходящего через усилитель. Два таких алгоритма обсуждались в третьей части. Теперь пора посмотреть, что было сделано при создании Swanky Amp.

Моделирование схем

Хорошее место для начала — схема лампового усилителя, что фактически является максимально подробным математическим описанием этого усилителя. В случае с усилителем Swanky в качестве отправной точки использовалась схема, очень напоминающая схему Tweed Deluxe. Умные люди написали программное обеспечение который имитирует эволюцию сигнала в любой части такой схемы. Таким образом, преобразование гитарного сигнала может быть воспроизведено настолько точно, насколько это позволяет схема (плюс описание ламп).И эти описания довольно точны.

На следующем изображении показан смоделированный результат перегрузки синусоидального сигнала, преобразованного первой лампой в усилителе. Наиболее заметный эффект — обрезка в верхней части формы волны, но явно происходит гораздо больше. Форма волны инвертирована, с течением времени смещается вверх, углы клипа скруглены … Результирующее искажение сильно отличается от искажения, полученного с помощью жесткого отсечения, показанного в третьей части. и : искажение со временем будет меняться по мере изменения уровня и формы клипа.

Более быстрый подход

Тогда может показаться, что проблема решена: просто направьте гитарный сигнал в симуляцию! За исключением того, что, хотя 2 миллиарда транзисторов кажутся большим количеством (и это так), расчеты, необходимые для моделирования схемы, настолько многочисленны, что современному ноутбуку требуется несколько секунд, чтобы смоделировать несколько милли секунд сигнала.Это очень проблематично, поскольку компьютер должен уметь обрабатывать сигнал, по крайней мере, так же быстро, как вы играете на гитаре. И на самом деле, он должен быть на намного быстрее, чем на , так как вашему ноутбуку также нужны запасные транзисторы, чтобы продолжать выполнять обычные функции ноутбука. (например, потоковое видео с кошками).

Попытка номер два: проблема сводится к поиску алгоритма, который преобразует сигнал примерно эквивалентом в ламповый усилитель, и которые можно быстро вычислить.Подходы, описанные в третьей части, больше склоняются к «приблизительной», чем к «эквивалентной» стороне вещей.

Уилла Пиркла ​​ Designing Audio Effect Plug-Ins на C ++ отлично справляется с этой задачей. В его подходе схема разбита на групп, элементов схемы, и алгоритмы C ++ написаны для имитации преобразования сигнала при его прохождении через каждую группу. Затем, пропуская гитарный сигнал через такие последовательные алгоритмы, можно смоделировать общее преобразование усилителя.

Пример группы, полезной для анализа того, как триод преобразует сигнал.

Похожую разбивку можно увидеть здесь. Путем анализа цепи вокруг трубки и сопоставления с информацией производителя, можно математически описать, как эта часть схемы должна преобразовывать сигнал. Тогда перевод этого математического описания в алгоритм C ++ довольно прост.

Восстановление детали

Хотя такой подход может привести к удовлетворительным результатам, некоторые из динамических характеристик ламповых усилителей игнорируются.Это связано с тем, что группы рассматриваются как независимые друг от друга. В то время как на самом деле все они связаны в одной цепи и имеют некоторую степень связи. Эта связь легко улавливается при моделировании, но ее трудно учесть при математическом описании отдельных групп.

Например, следующие два изображения показывают импульсный сигнал, и результирующее изменение напряжения на пластине первых двух ламп в моделируемом усилителе.Такой дрейф в напряжениях нельзя полностью учесть, если рассматривать группы как независимые. Дрейф, хотя, вероятно, слишком медленный, чтобы повлиять на спектр искаженного сигнала, будет модулировать различные аспекты искажения (подумайте о LFO).

На практике: когда нота взята сильно, напряжения в усилителе будут дрейфовать. приводя к сжатию, отпусканию и даже влиянию на тембр следующего. Это приводит к таким эффектам, как цветение нот и провисание, когда количество искажений и гармоническое богатство звука зависит от того, насколько громко играет на гитаре и на которой играли за последние несколько секунд (вместе эти эффекты часто называют чувствительностью к касанию , ).

Подход, использованный при создании Swanky Amp, можно резюмировать следующим образом: смоделировать полную схему усилителя; создавать алгоритмы, которые имеют правильные степени свободы для воспроизведения наблюдаемых преобразований; и подогнать параметры этих алгоритмов к результатам моделирования.

На следующем изображении показан тот же импульс после того, как он был преобразован первой лампой предусилителя. Синяя линия — смоделированный сигнал, а зеленая пунктирная линия — сигнал, полученный с помощью алгоритма Swanky Amp.Чтобы правильно подогнать эту форму, алгоритм учел вышеупомянутый дрейф напряжения.

Подводя итог, Swanky Amp продвигает моделирование ламповых усилителей на шаг вперед: он использует алгоритмы, которые фиксируют взаимодействие всех частей схемы усилителя. А это означает захват всей динамики и чувствительности к силе нажатия, которые дают ламповые усилители.

ламповых схем Малларда для аудиоусилителей

Перепечатка публикации Mullard Ltd., выпущенной в 1959 году., детализирующий высококачественные схемы для звуковых усилителей, предварительных усилителей и другого стереофонического воспроизводящего оборудования. Эти конструкции были созданы инженерами Mullard из Лаборатории Mullard Applications Research и первоначально появлялись в различных журнальных статьях с примечаниями по конструкции и сборке. 136 страниц, 1,0 фунт, 8 дюймов x 10 дюймов

Первым заметным вкладом инженеров-конструкторов Mullard в специализированный мир высококачественного воспроизведения звука стала знаменитая схема усилителя Five-Ten, представленная летом 1954 года.В последующие годы из лаборатории Mullard Applications Research Laboratory была выпущена последовательность проектов для высококачественных схем, и эти проекты включают схемы для усилителей мощности и предварительных усилителей, схемы, подходящие для записывающего оборудования, и, самое последнее, схемы для стереофонического воспроизведения.

Многие из этих схем были описаны в статьях в различных журналах или появились в форме буклетов или листовок. Остальные только недавно были выпущены лабораторией и еще не опубликованы.Цель этой книги — представить самые последние версии опубликованных схем вместе с новыми стереофоническими схемами таким образом, чтобы они были полезны и удобны производителям оборудования, сервисным инженерам и строителям домов. Список приведен на странице vi более ранних публикаций Малларда, включенных в эту книгу. Эти публикации могут быть полезны для целей сравнения, но следует понимать, что приведенная здесь информация является последней доступной и, следовательно, заменяет собой опубликованные в других местах публикации.

Большая часть материалов, содержащихся в этой книге, основана на работе, проделанной в лаборатории Mullard Applications Research Laboratory. Наибольший вклад внесли Р. С. Бэббс, Д. Х. У. Басби, П. С. Даллоссо, К. Хардкасл, Дж. К. Лэтэм и лат. У. А. Фергюсон.

Библиография «обязательных» книг по ламповой электронике

Ниже приводится список «обязательных» книг для серьезного разработчика ламповых усилителей. Некоторые из них давно разошлись, и их можно получить только у продавцов подержанных книг, хотя иногда их можно увидеть в продаже в Интернете.Те, что отмечены звездочкой, на мой взгляд, являются абсолютными, «без них не обойтись». Стоит найти и другие книги в списке. Есть и другие книги, которые тоже могут быть хорошими, но я не могу их комментировать, если я их не читал.

Настольный образец модных винтажных гитарных усилителей — Джеральд Вебер. Опубликовано Kendrick Books, 1994. ISBN 0-9641060-0-0. Много хороших схем, в первую очередь ориентированных на Fender, но есть и другие усилители. Кроме того, он содержит много информации о модификациях усилителей Fender, если вам это нравится.

Ampeg — История звука — Грегг Хопкинс и Билл Мур. Опубликовано Хэлом Леонардом, 1999. ISBN 0-7935-7951-1. Полная книга Ampeg! Это, без сомнения, самая классная книга об усилителях, которую я когда-либо видел. Очень хорошо сделано, с множеством цветных фотографий и предметов, имеющих историческое значение. Можно приобрести непосредственно у Билла Мура по адресу Этот адрес электронной почты защищен от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра. если вы не можете найти его в местном книжном магазине.

* Аудио Циклопедия, 2-е издание — Говард Тремейн. Опубликовано Howard W. Sams & Co., Inc. The Bobbs-Merrill Co. Inc., 1974. Международный стандартный номер книги 0-672-20675-7, номер карточки каталога Библиотеки Конгресса: 77-82885. Этот огромный том, возможно, является лучшей из когда-либо изданных книг о схемах ламповых усилителей и других электронных схемах, от фильтров до испытательного оборудования и всего, что между ними. Он представлен в формате вопросов и ответов и содержит краткие, простые для понимания объяснения почти каждой ламповой схемы, известной человеку (некоторые из новых патентов на схемы усилителя имеют подозрительное сходство со схемами из этой книги).Не покупайте более позднюю твердотельную версию, вам нужно 2-е издание. Удачи в поиске копии, так как она давно разошлась.

Руководство по проектированию аудиопреобразователей — Роберт Г. Вольперт. 1989. В этой книге очень подробно объясняется конструкция аудиопреобразователя. Существует также сопроводительная книга по проектированию силовых трансформаторов. Эти книги не выпускались в течение нескольких лет после смерти г-на Вольперта, но его дочь снова сделала их доступными по этой ссылке на веб-сайте: http: // www.rgwdesign.com

Создайте свои собственные клапанные усилители звука — Райнер цур Линде. Опубликовано Elektor Electronics, 1995. ISBN 0-905705-39-4. Техническая информация высокого уровня по проектированию электронных схем.

Рабочая тетрадь по ламповому усилителю Дэйва Фанка — Дэйв Функ. Опубликовано Thunderfunk Labs, Inc., 1996. ISBN 0-9650841-0-8. Хороший текст для начинающих по дизайну ламповых усилителей.

* Разработка ламповых предусилителей для гитары и баса — Мерлин Бленкоу.Опубликовано Мерлином Бленкоу, 2009. ISBN 978-0-9561545-0-7. Это отличная книга, содержащая краткую фактическую информацию о конструкции ламповых (клапанных) предусилителей, а также все математические формулы для проектирования. Этой книге суждено стать классикой, и она чем-то напоминает мне Руководство разработчика радиотронов для гитары. Настоятельно рекомендуется. Если вы можете позволить себе только одну книгу, сделайте эту.

* Проектирование источников питания для ламповых усилителей — Мерлин Бленкоу. Опубликовано Мерлином Бленкоу, 2010 г.ISBN 978-0956154514. Я еще не видел эту книгу, но, судя по качеству первой книги Бленкоу, я повторно рекомендую ее незаметно для просмотра!

Усилители Fender — первые пятьдесят лет — Джон Тигл и Джон Спранг, опубликовано Hal Leonard Corporation, 1995. ISBN 0-7935-3733-9 (мягкая обложка), ISBN 0-7935-4408-4 (жесткая обложка ограничена. версия). Название говорит само за себя. Очень хорошо сделанная история усилителей Fender.

Справочник по усилителям для электрогитары, 2-е издание — Джек Дарр.Опубликовано Howard W. Sams & Co., Inc. Индианаполис, Индиана, 1968 год. Номер карточки в каталоге Библиотеки Конгресса: 68-59059. Существует также гораздо лучшее и более крупное третье издание: ISBN 0-672-20848-2, номер карточки каталога Библиотеки Конгресса: 78-157801. Это отличная небольшая книга с очень хорошей, простой для понимания теорией и советами по поиску и устранению неисправностей.

Основы вакуумных трубок, 2-е издание — Остин В. Истман. Опубликовано McGraw-Hill Book Company, Inc., 1941.Учебник по электронным лампам, высокотехничный.

* Предусилители для гитарных усилителей — Ричард Кюхнель. Опубликовано Pentode Press, 2009. ISBN 9780976982227. Это еще одна отличная книга. В нем рассматривается конструкция предусилителя для гитарного усилителя с инженерной точки зрения, а также приводятся формулы для всех этапов проектирования предусилителя. Если вы хотите узнать математику, лежащую в основе проектирования схем, эта книга — то, что вам нужно. Однако это не только математика, но и практическая информация.Настоятельно рекомендуется.

* Гитарные усилители мощности — Ричард Кюхнель. Опубликовано Pentode Press, 2008. ISBN 9780976982241. Это еще одна отличная книга, дополняющая книгу о предусилителях, указанную выше. Он рассматривает конструкции усилителей мощности гитарных усилителей с инженерной точки зрения и содержит вывод формул для всех этапов конструкции усилителя мощности. Настоятельно рекомендуется.

Методы снижения шума в электронных системах — Генри У.Отт. Опубликовано John Wiley & Sons, 1976. ISBN 0-471-65726-3. Учебник по снижению шума, высокотехничный.

Принципы электроники — М. Р. Гэвин и Дж. Э. Холдин. Опубликовано D. Van Nostrand Company, Inc., 1959. Очень хорошая маленькая книжка, написанная простым для понимания, но техническим языком.

Принципы электронных трубок — Герберт Дж. Райх. Перепечатка опубликована Audio Amateur Press, 1995. ISBN 1-882580-07-9. Классический текст, но вдумчивый.Только для продвинутых людей.

Принципы власти — Кевин О’Коннор. Опубликовано Power Press Publishing, Лондон, Канада. ISBN 0-9698-6081-1. Хороший учебник по дизайну лампового усилителя мощности.

Импульсная электроника — Рафаэль Литтауэр. Издано McGraw-Hill Book Company, 1965. Номер карточки каталога Библиотеки Конгресса: 64-22195. В основном ориентирован на генерацию импульсов, но имеет хорошую информацию о ламповых усилителях.

Справочник конструктора радиотехники (также известный как Справочник конструктора радиотронов, 3-е издание) — F.Лэнгфорд-Смит. Опубликовано Wireless Press для Amalgamated Wireless Valve Company Pty. Ltd., 1953. Воспроизводится и распространяется RCA в Америке. Это маленькая синяя книга, намного меньше, чем 4-е издание (всего 352 страницы), но она содержит неплохую информацию, и ее стоит получить, если у вас нет 4-го издания или даже если оно у вас есть. Это издание давно разошлось, и его редко можно увидеть в продаже.

* Справочник разработчика радиотронов, 4-е издание — F.Лэнгфорд-Смит. Опубликовано Wireless Press для Amalgamated Wireless Valve Company Pty. Ltd., 1953. Воспроизводится и распространяется RCA в Америке. Эта книга — их «дедушка». Если вы поймете все в этой книге, вы станете настоящим гуру. Оригинал книги давно разошелся, а хороший подержанный экземпляр будет стоить от 50 до 150 долларов. Однако Antique Electronics выпустила красивую перепечатку в твердом переплете за 69,95 долларов. Их можно найти в Интернете по адресу http://www.tubesandmore.com/. Он также был переиздан Баттерворт-Хайнеманном (1999) и доступен на Amazon.com — ISBN 0750636351 за 79,99 доллара США.

* История Маршалла — Майкл Дойл. Опубликовано Hal Leonard Publishing Corporation, 1993. ISBN 0-7935-2509-8. Если вы такой же фанатик Маршалла, как я, эта книга находится в верхней части списка. Он содержит множество информации, включая изображения, схемы и полный раздел о динамиках Celestion. Настоятельно рекомендуется.

* Книга ламповых усилителей, 4-е издание — Аспен Питтман. Издано Groove Tubes Audio, 1993.Также есть более новая версия 4.1. Получите эту книгу, потому что в ней собрана обширная коллекция схем и классных изображений усилителей, игнорируйте рекламные предложения и особенно техническую информацию, так как многие из них неверны. Это ваш лучший схематический справочник.

The Ultimate Tone — Кевин О’Коннор. Опубликовано Power Press Publishing, Лондон, Канада. ISBN 0-9698-6080-3. Эта книга является хорошим источником подробной информации о схемах и модификациях ламповых усилителей. Иногда случаются технические ошибки, но в целом это хорошо.Сопровождающая книга «Принципы власти» тоже хороша. В этой серии есть еще несколько томов, но большинство из них посвящено эзотерической информации, мало пригодной для среднего экспериментатора, и они довольно дорогие, более 100 долларов или около того.

История голоса — Дэвид Петерсен и Дик Денни. Опубликовано The Bold Strummer, Ltd., 1993. ISBN 0-933224-70-2. Книга обо всем, что касается Vox, очень хорошо сделана.

* Клапанные усилители — Морган Джонс. Опубликовано Newnes, Butterworth-Heinemann, Ltd.1995. ISBN 0-7506-2337-3. Отличная книга по теории ламп, технически сложная, но относительно простая для понимания. Он содержит много математики, лежащей в основе ламповых схем, но в простой для понимания форме. Настоятельно рекомендуется. Эта книга непрерывно печатается с 1995 года и сейчас находится в третьем издании. Номер ISBN для третьего издания: ISBN 07506 56948. Также скоро выйдет книга под названием «Building Valve Amplifiers» (ISBN 07506 56956), которая должна выйти в любой день.

---

Крошечный ламповый усилитель не много

В самом бюджетном сегменте лампового звука лежат одноламповые усилители, обычно использующие очень дешевые пентоды слабого сигнала.Они появлялись здесь раньше в различных обличьях, и подходящим дополнением к этим предыдущим проектам является [Крис Слайка]. Это классическая схема с трансформаторным выходом, и она обеспечивает достаточное усиление, чтобы управлять парой наушников или даже динамиком на низких уровнях.

Довольно условная схема лампового усилителя.

Большинство энтузиастов ламп сразу распознают схему анодного повторителя с трансформатором в анодном питании, через которое поступает выходной сигнал. Лампа работает в классе A, что означает, что она находится в наименее эффективном режиме, но с наименьшими искажениями.Сам по себе трансформатор — это не аудиокомпонент, а небольшой сетевой трансформатор, взятый из стенной бородавки. Он служит не только для изоляции, но и для преобразования выходного сигнала с высоким импедансом от лампы в низкоомный, подходящий для подключения наушников или динамика.

Напряжение HT относительно низкое — 24 В, но наушники все равно работают нормально. Уровни громкоговорителей требуют предусилителя, но даже в этом случае вполне вероятно, что эта схема выталкивает лампу за пределы того, на что она способна с громкоговорителем.Чем больше он работает по направлению к краю своего рабочего диапазона, тем больше искажений он будет генерировать и тем хуже будет воспроизводить звук. Это не такая уж проблема в приложении для гитары, как здесь, но энтузиасты Hi-Fi могут найти ее слишком. Было бы интересно подвергнуть его как усилитель для наушников серии аудио-тестов, чтобы оценить влияние сетевого трансформатора на специальный аудио-трансформатор.

В прошлом году мы очень внимательно изучили общедоступные китайские комплектные предварительные усилители, в которых используется аналогичная схема с анодным повторителем, но без трансформатора.Мы также видели аналогичный усилитель, в котором в качестве преобразователя импеданса используется операционный усилитель, а также новый подход к этой идее, необычное смещение которого позволяет ему работать только от 3,3 вольт. Эти схемы могут быть настолько дешевыми, что мы предлагаем всем попробовать их.

.