Унч на 6п6с двухтактный схема. Двухтактный ламповый усилитель на 6П6С (6V6): схема, настройка, особенности

alexxlabСхем
Как собрать и настроить двухтактный ламповый усилитель на лампах 6П6С (6V6). Какие особенности схемотехники нужно учесть. Как рассчитать и добавить отрицательную обратную связь. Какие компоненты выбрать для получения качественного звучания.

Содержание

Основные особенности двухтактного усилителя на лампах 6П6С (6V6)

Двухтактный ламповый усилитель на популярных лампах 6П6С (6V6) обладает рядом важных особенностей:

  • Выходная мощность достигает 10-15 Вт при работе в классе AB
  • Низкий уровень искажений за счет компенсации четных гармоник
  • Требуется фазоинверсный каскад для получения противофазного сигнала
  • Необходим выходной трансформатор с отводом от середины первичной обмотки
  • Желательно применение отрицательной обратной связи для улучшения параметров

При правильной реализации такой усилитель обеспечивает отличное качество звучания, сочетая достаточную мощность с приятным «ламповым» звуком.

Схема двухтактного усилителя на 6П6С (6V6)

Рассмотрим типовую схему двухтактного усилителя на лампах 6П6С:


«` V1 V2a V2b 6П6С
6П6С Tвых Вход Выход «`

Основные элементы схемы:

  1. Входной каскад на лампе V1 для усиления входного сигнала
  2. Фазоинвертор на двойном триоде V2 для получения противофазных сигналов
  3. Выходной каскад на двух лампах 6П6С, работающих в противофазе
  4. Выходной трансформатор Tвых с отводом от середины первичной обмотки

Расчет и настройка отрицательной обратной связи

Отрицательная обратная связь (ООС) позволяет улучшить основные параметры усилителя:

  • Снижает коэффициент нелинейных искажений
  • Расширяет полосу пропускания
  • Уменьшает выходное сопротивление
  • Стабилизирует коэффициент усиления

Для расчета цепи ООС можно воспользоваться следующей формулой:

β = R1 / (R1 + R2)

где:

  • β — коэффициент обратной связи
  • R1 — сопротивление в цепи обратной связи
  • R2 — входное сопротивление усилителя

Типичные значения β лежат в диапазоне 0.1-0.3. Чем больше β, тем сильнее обратная связь, но при этом возрастает риск самовозбуждения усилителя.


Выбор резистора в цепи управляющей сетки

Резистор в цепи управляющей сетки (обозначенный красным на схеме автора) выполняет важные функции:

  • Задает входное сопротивление каскада
  • Предотвращает накопление заряда на сетке
  • Защищает лампу от перегрузки по входу

Типичные значения этого резистора лежат в диапазоне 100 кОм — 1 МОм. Выбор конкретного номинала зависит от особенностей схемы:

  • Для входного каскада обычно выбирают 100-220 кОм
  • Для выходного каскада подходят значения 470 кОм — 1 МОм

Предложенное автором значение 100 кОм вполне приемлемо, особенно если это входной каскад усилителя.

Рекомендации по улучшению схемы

Для улучшения характеристик усилителя можно рекомендовать следующие меры:

  1. Добавить цепь отрицательной обратной связи с общего выхода на катод входного каскада
  2. Использовать качественные компоненты в сигнальных цепях (пленочные конденсаторы, прецизионные резисторы)
  3. Тщательно развязать по питанию каскады усилителя
  4. Применить стабилизацию напряжения накала ламп
  5. Использовать качественный выходной трансформатор с расширенным частотным диапазоном

Эти меры позволят улучшить основные параметры усилителя и качество его звучания.


Особенности настройки двухтактного усилителя

При настройке двухтактного усилителя на лампах 6П6С следует обратить внимание на следующие моменты:

  • Симметричность плеч выходного каскада — токи покоя ламп должны быть одинаковыми
  • Баланс фазоинвертора — амплитуды противофазных сигналов должны быть равны
  • Отсутствие самовозбуждения при включении обратной связи
  • Правильный выбор рабочей точки ламп для работы в классе AB

Для настройки потребуется осциллограф, генератор звуковых частот и высокоомный вольтметр. Процесс настройки включает:

  1. Установку токов покоя выходных ламп
  2. Проверку и подстройку баланса фазоинвертора
  3. Настройку глубины отрицательной обратной связи
  4. Измерение основных параметров усилителя (мощность, АЧХ, КНИ)

Выбор компонентов для качественного звучания

Качество звучания лампового усилителя во многом определяется правильным выбором ключевых компонентов:

  • Лампы — желательно использовать подобранные пары 6П6С от проверенных производителей
  • Выходной трансформатор — рекомендуется использовать специализированные ламповые трансформаторы с расширенным частотным диапазоном
  • Конденсаторы в сигнальных цепях — лучше применять пленочные типы (полипропилен, полистирол)
  • Резисторы — в критичных местах стоит использовать прецизионные типы с низким уровнем шума
  • Межблочные кабели — качественные экранированные провода с минимальной емкостью

Правильный подбор этих компонентов позволит раскрыть потенциал схемы и получить отличное звучание усилителя.


Преимущества и недостатки двухтактной схемы

Двухтактная схема усилителя на лампах 6П6С имеет как достоинства, так и некоторые недостатки:

Преимущества:

  • Высокая выходная мощность при умеренных искажениях
  • Хорошая линейность за счет компенсации четных гармоник
  • Возможность работы в экономичном классе AB
  • Меньшие требования к фильтрации анодного напряжения

Недостатки:

  • Более сложная схема по сравнению с однотактной
  • Требуется точный подбор ламп в выходном каскаде
  • Необходимость в специальном выходном трансформаторе
  • Более высокая стоимость комплектующих

В целом, преимущества двухтактной схемы перевешивают ее недостатки для большинства применений, особенно когда требуется повышенная выходная мощность.


Ламповый двухтактный усилитель с нетрадиционным питанием на лампах 6П6С и 6Н9С

Для питания современных ламповых усилителей чаще всего применяют кенотронные выпрямители напряжения. Их основное преимущество перед полупроводниковыми — задержка подачи анодного напряжения. Однако, этой задержки можно добиться и при помощи источника тока, например, на полевом транзисторе. Он же может служить ставшим популярным в последнее время «электронным дросселем». Тем не менее это устройство не может в полной мере заменить полноценный, «медно-железный» дроссель. Соотнеся эти факты, мне пришла в голову идея создания лампового усилителя с не совсем стандартным блоком питания. В качестве входной лампы применен двойной триод 6Н9С. Он дал наиболее естественный, живой звук из ряда ламп: 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П, ЕСС83, 6Н8С, 6Н9С. 6Н8С по звуку оказалась очень похожа на 6Н1П, Звук оказался слегка завуалированным, мутноватым. ЕСС83 похожа на 6Н23П, недаром их любят современные аудиоинженеры особенно западные) за мягкий, теплый звук.

6Н2П – чисто гитарная лампа, в домашнем аудио ее лучше не применять. Самый живой звук удалось получить именно с лампой 6Н9С. В мощной части усиления применены лампы 6П6С. Для оконечного каскада лампы выбирались из октальных 6П3С, 6П3С-Е, 6П44СМ, 6П6С, 6П31С. Именно тетроды, никакой триодной романтики. Лампа 6П6С выбрана как самая музыкальная. Данная подборка ламп позволила создать весьма чувствительный усилитель, который при громком воспроизведении музыки не забывает передавать ее тихие нюансы, что весьма ценно. При прослушивании была использована акустика сопротивлением 8 Ом и чувствительностью 91 дБ (Ultimate Stage TR36). С ней усилитель показал потрясающие результаты. Звуковая картина была панорамной, масштабной, не смотря на расстояние между колонками более трех метров. Особенно порадовал бас, даже не оказалось необходимости накручивать его с помощью темброблока на источнике сигнала. Подобная аудиосистема вполне самодостаточна и без сабвуфера. Прослушивание тестовых композиций подтвердило это.

Фазоинверсный каскад (Рис.1), он же входной, осуществлен на обоих триодах лампы 6Н9С. Перед окончательным монтажом конструкции мною было опробованы два варианта фазоинверторов: вышеупомянутый, а так же фазоинвертор с расщепленной нагрузкой(Рис.2). Единственным достоинством последнего стала простота настройки, которая заключалась в подборе равных величин анодного и катодного сопротивлений. Балансный каскад сложнее, так как требует настройки не только по постоянному току (для установки рабочей точки на ВАХ), но и по переменному, то есть по величине переменного сигнала на сетке второго триода. Так же немаловажное преимущество балансного каскада – бОльшее (по сравнению с каскадом с расщепленной нагрузкой) усиление. Хотя, как известно, каскад с расщепленной нагрузкой усиления не дает вообще. Однако, на входной каскад и фазоинвертор изначально было предусмотрено только два триода в баллоне одной лампы. Поэтому выбор почти однозначно пал на балансный фазоинвертор.

 

^Нажмите для увеличения^
^Нажмите для увеличения^

Вообще ламповые усилители ЗЧ следует рассчитывать «с конца».

RC-цепочка в анодной нагрузке входных триодов установлена для улучшения работы усилителя. Немногие источники с описанием конструкций, в которых применена такая цепочка. Сопротивление резистора R определяется по формуле: R=0,12*Ra

Емкость конденсаторов С3 и С4 определяется экспериментально при подаче на вход усилителя сигнала частотой 1000 Гц. Наблюдается прямоугольный сигнал на выходе каскада. Подбором емкости конденсатора С3 (С4) добиваемся его наилучшей формы. Лампу 6Н9С стоит подбирать с одинаковыми параметрами обоих ее триодов, здесь это весьма принципиально. Однако, для других ламп того же типа значение этой емкости будет уже другим. Конечно же, никто не собирается слушать прямоугольный сигнал, но применение подобной RC-цепочки лишний раз говорит о тщательности настройки каскада.

Лампа 6П6С работает в режиме согласно даташиту в режиме:
Ua=250 В;
Ia=70 mA;
Uc1= -15 В;
Uc2= 250 В;
Ic2=5 mA;
Ра=17,5 Вт;
Raa=10 kOm.
Рвых=10 Вт. (класс А)

Перевод тетрода 6П6С с большим внутренним сопротивлением в триодный режим не улучшает положения – в таком случае выходная мощность даже в двухтактном варианте не превышает 4 Вт, что, несомненно, недостаточно для желаемого уровня громкости.

В качестве нагрузки входного каскада применено составное сопротивление из двух параллельно соединенных резисторов. Помимо субъективных предпочтений такого способа организации нагрузки, данным способом еще выигрывается максимальная мощность, рассеиваемая на нагрузке.

В устройстве отсутствует регулятор громкости. После многих экспериментов с переменными резисторами, фирмы ALPS – в том числе, они не дали удовлетворительного результата: у некоторых при равном угле поворота ручки регулятора была разная громкость в каналах усилителя, а большинство давали заметное влияние на звук давали ощутимое влияние. Поэтому было решено регулировать громкость с источника сигнала – и только тогда звучание стереосистемы стало безукоризненным.

В усилителе питание организованно не совсем традиционно: применены как классические, «железные», так и электронные дроссели. Как видно из схемы (Рис.4), в силовом трансформаторе только одна анодная обмотка, общая для обоих каналов. Таким образом получены меньшие фазовые сдвиги между каналами.

Конструктивно корпус усилителя выполнен в виде деревянного ящика габаритами 220*500*80 мм. Схема расположения элементов конструкции в нем представлена на (Рис.6). Корпус открытый, то есть его лампы выведены наружу. Силовой и выходные трансформаторы разнесены в противоположные стороны корпуса, между ними – лампы. Дроссель блока питания расположен рядом с силовым трансформатором, его обмотка защищена декоративным металлическим кожухом. Материал корпуса – древесина, покрашенная автомобильной краской баллоном-распылителем. Каждый из выходных трансформаторов помещен в индивидуальный чехол, сделанный из поликарбоната, обработанный шпатлевкой и так же покрашенный. В итоге получились вполне красивые чехлы. Пространство между чехлом и трансформатором залито парафином, но вполне допустимо применить и воск. Сборка из чехла и трансформатора монтирована на корпус усилителя при помощи эпоксидной смолы. В месте соединения корпуса и выходных трансформаторов в корпусе следует просверлить отверстия для проводников, идущих от трансформатора.

Моточные данные выходного трансформатора такие: первичка 5100 витков провода диаметром 0.2 мм с отводом от середины. Вторичная обмотка — 160 витков провода диаметром 0,9 мм для нагрузки 8 Ом

В качестве магнитопровода использован сердечник от трансформатора ТС-80. Используя его, мы добиваемся нижней частоты воспроизведения 25 Гц (по уровню +/-2 дБ). Коэффициент трансформации равен 31. Трансформатор содержит две одинаковые катушки. Каждая из них содержит по 3 секции первичной и две секции вторичной обмоток. Каждая из секций первичной обмотки содержит 850 витков медного провода соответствующего диаметра, каждая из вторичных секций состоит из 40 витков. Все секции первичной и вторичной обмотки соединены между собой соответствующим образом. Межслойная изоляция – конденсаторная бумага, что бы там про нее не говорили. Мотать нужно очень плотно, так как окно магнитопровода невелико. Все вторичные обмотки соединены последовательно. Вообще, соединять вторичные обмотки последователь или параллельно – не очень хорошо, впрочем, это вопрос весьма отдельный. После намотки катушки (пока еще без магнитопровода) следует проварить в воске или парафине в течение 4-5 часов.

Каждый из выходных трансформаторов проварен в воске и заключен в индивидуальны чехол их поликарбоната. Размеры чехлов: 130*85*110 мм. Пространство между трансформатором и чехлом так же заполнено воском. Нет, не бойтесь, в процессе работы усилителя воск не плавится. Неровности на месте спаев чехлов замазываются шпатлевкой, сушатся и затираются мелкозернистой наждачной бумагой. Готовые чехлы красят из баллона. При работе даже на полную выходную мощность трансформаторы молчат, как и должно быть.

Дроссель L1 содержит две одинаковые обмотки. Он намотан на магнитопроводе из Ш-образных пластин размером 70*80 мм. Толщина набора – 20 мм.

В качестве силового трансформатора применен перемотанный телевизионный ТСШ-170. Напряжения его вторичных обмоток указаны на схеме блока питания (Рис.4).

Максимальная выходная мощность усилителя составляет 10 Вт, но я снял характеристики при уровне выходного сигнала, обычного для эксплуатации в случаях для нагрузок 8 и 4 Ома соответственно.

Настройка усилителя заключается в балансировке фазоинвертора. Регулировкой переменного резистора R11 добиваются равенства переменных напряжений на анодах триодов при переменном сигнале на входе усилителя. Далее на вход подают прямоугольный сигнал и подбором, а лучше — плавной подстройкой конденсатора переменной емкости добиваются наилучшей формы прямоугольника на выходе каскада. Затем настраивается оконечный каскад. Очень важно не ввести выходной трансформатор в насыщение, а, так как этот каскад двухтактный, то нам необходимо установить равные токи в каждом плече. В конструкции я использовал неподобранные пары ламп 6П6С, что не помешало получить прекрасные результаты. Регулировкой резисторов R14 и R15 добиваемся равных токов анода. Хорошо, если по величине они будут хоть чем-то похожи на значения, указанные в даташите. Резистор обратной связи R* переменный, его сопротивление выбирается по вкусу в пределах от 2,7 до 4,7 кОм. Его регулировкой добиваемся наиболее устойчивой работы на максимальной громкости по басу.

О комплектухе несколько слов. Катодные полярные конденсаторы от производителей Rubycon и Jamicon, неполярные конденсаторы, стоящие в блоке питания – отечественные, марки К73-17, К73-16, конденсатор С7 и С9 в ФИ – марки К42У-2, С8 и С10 – марки КСО. Эти конденсаторы, вопреки своему большому возрасту, ведут себя очень нейтрально, и шунтирование ими межкаскадных конденсаторов бОльших емкостей благоприятно сказывается на звуке. Хваленые на форумах конденсаторы Wima показали не лучший результат.

Анодные резисторы – углеродистые, марки С2-23-1, остальные – МЛТ или ОМЛТ.

Все лампы очень полезно подобрать в пары по равному току покоя в рабочей точке или хотя бы брать образцы одной даты выпуска из одной партии.

Силовой и выходные трансформаторы максимально удалены друг от друга. Ламповые панельки вмонтированы в П-образную конструкцию из фольгированного текстолита.

Выходные клеммы расположены за выходными трансформаторами, длина проводов между клеммами и трансформаторами – минимальная.

Автор:  Андрей Тимошенко  http://www.heavil.ru

 

 

 

Источник

3 651, 1

Режимы работы выходных каскадов ламповых усилителей / Хабр

Схемотехника ламповых усилителей обманчиво проста. Каждый каскад состоит всего из нескольких компонентов: собственно лампы, двух-трёх-четырёх резисторов и пары-тройки конденсаторов. Выходной каскад лампового усилителя может быть однотактным (SE) и двухтактным (PP) и обычно содержит трансформатор.

В этой публикации мы рассмотрим особенности работы однотактных и двухтактных выходных каскадов, узнаем о режимах работы ламп и обсудим применение мощных триодов в однотактных выходных каскадах ламповых усилителей.

Чтобы заложить основу для понимания процессов, протекающих в выходных каскадах ламповых усилителей, обратимся к хрестоматийной схеме школьного радиоузла, которая выдержала пять переизданий в книге В. Борисова «Юный радиолюбитель». Впервые конструкция была опубликована в первом издании 1951 года, в третьем издании 1959 года в главе, посвящённой усовершенствованию конструкции, была описана переделка однотактного (SE) выходного каскада в двухтактный (PP), в четвёртом (1966) и пятом (1972) изданиях в варианты конструкции введены пальчиковые лампы.

▍ Схема с однотактным выходным каскадом

Проведём анализ схемы школьного радиоузла, в качестве выходных ламп рассмотрим канонические 6П3С. Схемы, описания и графики возьмём из пятого издания, как наиболее проверенные несколькими поколениями радиолюбителей.

Выходной каскад собран по схеме с автоматическим смещением. Напряжение на выводе 3 лампы Л3 (анод) указано +270 В, напряжение на выводе 8 (катод) указано +14,5 В. Эти напряжения измерены относительно общего провода. Относительно же катода получаем напряжение анода UА = 270 – 14,5 = +255 В, а напряжение смещения на управляющей сетке лампы UС = 0 – 14,5 = –14,5 В. Номинал катодного резистора R15 = 200 Ом. Ток через катодный резистор 14,5 / 200 = 72,5 мА. Блокировочный конденсатор C12 служит для предотвращения отрицательной обратной связи по переменному току.

Сравним с паспортными данными лампы 6П3С. При напряжении на аноде и экранной сетке +250 В ток анода лампы 6П3С должен быть в пределах (72 ± 14) мА, а ток экранной сетки не должен превышать значения 8 мА. Рекомендуемое значение напряжения смещения на управляющей сетке – минус 14 В. При токе анода IА = 72 мА и токе экранной сетки IЭ = 8 мА номинал катодного резистора должен быть UС / (IА + IЭ) = 14 / 0,08 = 175 Ом.

Режим работы лампы выходного каскада, в принципе, соответствует указанному в паспорте. Заявленная выходная мощность усилителя – 5 Вт, что тоже соответствует паспортным характеристикам 6П3С. Схема выходного каскада – каноническая однотактная «класса А» на пентоде с автоматическим смещением.

▍ Схема с двухтактным выходным каскадом

Мощности 5 Вт для усилителя радиоузла может быть недостаточно. Поднять выходную мощность предлагается заменой однотактного выходного каскада (SE) на двухтактный (PP). Для этого из исходной схемы исключается выходной каскад, и вместо него подключается одна из схем, приведённых ниже:

Схема стала значительно сложнее: вместо одного каскада на одной лампе теперь включено два каскада на трёх лампах.

На лампе Л1 собрана схема фазоинвертора, преобразующая входной аналоговый сигнал в два выходных противофазных. На «верхнее плечо» выходного двухтактного каскада подаётся сигнал с фазой 0°, а на «нижнее плечо» – сигнал с фазой 180°.

В выходном каскаде теперь две лампы 6П3С. Заявленная выходная мощность усилителя 15-20 Вт. По идее, добавление в выходной каскад второй лампы мощностью 5 Вт дало бы прирост мощности усилителя на эти 5 Вт, т.е. в два раза. Почему выходная мощность выросла в три-четыре раза, разберём позже.

Изменилась конструкция выходного трансформатора: сечение магнитопровода увеличилось, чтобы увеличить габаритную мощность, а первичная обмотка имеет отвод от середины.

Аноды выходных ламп подключены к крайним выводам первичной обмотки, источник анодного напряжения подключён к средней точке. Половины первичной обмотки включены таким образом, чтобы противофазные токи в половинах первичной обмотки вызывали токи одного направления во вторичной обмотке выходного трансформатора. Соответственно, синфазные анодные токи во вторичной обмотке друг из друга вычитаются.

Номинал катодного резистора на схеме – 220 Ом. По постоянному току лампы в двухтактном каскаде включены параллельно, соответственно, через этот резистор протекает значительно больший ток, чем протекал бы через катодный резистор того же номинала в однотактной схеме, следовательно, и модуль напряжения смещения на управляющих сетках рассматриваемого двухтактного каскада будет больше.

▍ Режимы работы усилительного каскада на лампах

Режим работы усилительного каскада на лампах определяется напряжением смещения на управляющей сетке. Наглядней и проще это продемонстрировать на графике анодно-сеточной характеристики триода:

Наибольший интерес на кривой вызывает отрезок между точками «б» и «в». Это линейный участок анодно-сеточной характеристики при отрицательном напряжении на управляющей сетке. Крестиком на кривой отмечена середина этого участка, т.е. «рабочая точка» каскада при работе в режиме A.

Если установить напряжение смещения UС на сетке триода минус 4 В, ток покоя IА будет 4,5 мА. Каскад при таком смещении сможет без искажений усиливать входной сигнал с амплитудой до 4 В. При подаче на вход сигнала с большей амплитудой напряжение на сетке может выходить за пределы линейного участка, что приведёт к нелинейным искажениям.

Нужно отметить, что при положительном потенциале сетки относительно катода между ними возникает т.н. «сеточный ток» IС, что эквивалентно включению диода между управляющей сеткой и катодом. Этот эффект нашёл широкое применение в радиотехнике, но при усилении звука он нежелателен, т.к. вносит в сигнал заметные искажения.

Работа в режиме А, когда напряжение на сетке не выходит за пределы участка «б-в», обеспечивает минимальные искажения, но неэффективна энергетически: лампа в этом режиме работает без «отсечки», через неё всегда протекает ток, и большая часть энергии уходит на нагрев анода. Коэффициент полезного действия усилителей класса А не превышает 25-30%.

Начинаем смещать «рабочую точку» в сторону точки «б». В какой-то момент времени начинается «отсечка» (ток через лампу не течёт) части отрицательной полуволны входного сигнала. Усилитель входит в режим AB. Коэффициент полезного действия в этом режиме – 50-60%.

Однотактный (SE) усилитель при переходе в режим AB начинает вносит в сигнал заметные искажения. Искажения, вносимые в сигнал двухтактным (PP) усилителем в режиме AB, заметны значительно меньше.

Искажения, вносимые в сигнал двухтактным усилителем, становятся заметными при сдвиге «рабочей точки» за точку «б» на графике. В точке «а» усилитель переходит в режим B с «отсечкой» ровно половины синусоиды и коэффициентом полезного действия 80% и выше.

При сдвиге «рабочей точки» левее точки «а» на графике усилитель переходит в режим C с «отсечкой» более половины синусоиды, когда большую часть периода входного сигнала ток через лампу не течёт, и коэффициентом полезного действия 90% и выше.

В усилителях звуковой частоты лампы работают или в «чистом классе А» (независимо от схемы включения), или в режиме AB в двухтактных схемах.

Чтобы понять, почему добавление лампы в двухтактный выходной каскад даёт не удвоение, а утроение, или даже учетверение, выходной мощности, вспомним, что выходной трансформатор суммирует по модулю противофазные анодные токи ламп выходного каскада, что в идеале приводит к удвоению амплитуды выходного тока, что и даёт в итоге выигрыш в 4 раза по мощности даже при работе выходного каскада в режиме A.

При работе двухтактных каскадов в режиме AB есть другая особенность. Разберём её на примере работы выходного двухтактного каскада с характеристиками ламп как на графике выше. Для этого вводим каскад в режим AB, установив напряжение смещения минус 8 В. Каскад теперь может без искажений усиливать входной сигнал с амплитудой до 8 В, т.е. в этом режиме можно подать на выходной каскад напряжение «раскачки» в 8 / 4 = 2 раза больше, что при прочих равных условиях опять приводит к увеличению выходной мощности в 4 раза.

▍ Особенности работы двухтактных схем

Применение двухтактных схем с режимом работы AB даёт значительный прирост выходной мощности при повышении коэффициента полезного действия. Двухтактные схемы имеют меньший по сравнению с однотактными коэффициент нелинейных искажений за счёт лучшего подавления чётных гармоник.

Качество выходного сигнала двухтактных схем с режимом работы AB обеспечивается симметричностью: лампы выходного каскада должны подбираться парами по идентичности характеристик; половины первичной обмотки должны иметь идентичные амплитудно-частотные и фазовые характеристики во всём диапазоне рабочих частот усилителя; каскад фазоинвертора должен обеспечивать точность сдвига фаз во всём амплитудно-частотном диапазоне усилителя.

▍ Особенности работы однотактных схем

Однотактные схемы работают только в режиме A и имеют по сравнению с двухтактными схемами на тех же лампах меньшую выходную мощность при меньшем коэффициенте полезного действия. Спектр выходного сигнала однотактной схемы содержит, помимо прочих, практически равные по уровню, вторую и третью гармоники.

Однотактные схемы не требуют подбора ламп. Конструкция трансформатора для применения в однотактных каскадах гораздо проще. За счёт работы лампы в режиме A магнитопровод выходного трансформатора постоянно подмагничен, что значительно ухудшает его линейность.

▍ Парадокс «триодного звучания»

Необходимость добавления в триод дополнительных сеток была вызвана неустойчивой работой триодов на высоких частотах. Пентоды имеют по сравнению с триодами меньшие межэлектродные ёмкости и гораздо устойчивей работают на радиочастотах. На той же площади анода пентод обеспечивает большую выходную мощность.

По всем паспортным характеристикам применение пентодов, а особенно их разновидности – лучевых тетродов, в выходных каскадах усилителей звуковой частоты предпочтительней. В советской аппаратуре до перехода на полупроводники в выходных каскадах УЗЧ обычно применяли однотактные схемы на лучевом тетроде 6П3С или выходном пентоде 6П14П. На выходе трансляционных усилителей применялись двухтактные каскады на мощных лучевых тетродах Г807 или 6Р3С.

Можно было бы сделать вывод, что пентоды лучше, но оказалось, что есть нюансы…

При переходе на транзисторы был обнаружен эффект «транзисторного звучания». Транзисторные усилители превосходили ламповые по многим параметрам, в частности по коэффициенту нелинейных искажений, но звучали «как-то не так».

Сопоставимый с лучшими транзисторными усилителями коэффициент нелинейных искажений обеспечивали двухтактные выходные каскады с «ультралинейным» включением выходных пентодов. Аутсайдерами по этому параметру в семействе ламповых усилителей традиционно являются триодные «однотактники».

В конечном счёте, эксперты выяснили, что эффект «транзисторного звучания» вызван наличием в спектре выходного сигнала транзисторных усилителей нечётных гармоник. Нечётные гармоники придают звучанию «металлический» окрас.

Затем эксперты пришли к парадоксальному открытию, что однотактный выходной каскад на триоде настолько плох, что чрезвычайно хорош: высокий уровень второй гармоники в спектре триодного «однотактника» маскирует наличие в спектре третьей, т. к. человеческое ухо лучше слышит чётные гармоники. Из-за наличия в спектре чётных гармоник звук кажется мягче и объёмней.

Кроме того, триод в качестве усилителя имеет значительно более узкий частотный диапазон, и в спектре «однотактника» на триоде уровень высших гармоник ниже по сравнению со схемой на пентоде.

Вот так из недостатков и сложились достоинства однотактных схем на триодах.

К несомненным достоинствам однотактных каскадов нужно отнести тот факт, что они не требуют подбора ламп. При изменениях анодного напряжения или потере эмиссии однотактный каскад с автоматическим смещением, скорее всего, так и останется в «чистом классе А».

▍ От автора

Основой моего домашнего аудиокомплекса с 1991 года является ламповый усилитель «Прибой 50УМ-204С» с акустическими системами «Союз 130АС-002».

В выходных каскадах усилителя используются двухтактные схемы на мощных лучевых тетродах 6Р3С. Акустические системы подключены к усилителю недорогим акустическим кабелем китайского производства. Все соединительные шнуры – самодельные. Есть коллекция «винила», но обычно я слушаю музыку с CD.

Я очень люблю ламповую технику и меня сильно огорчают беспредметные споры на тему, что лучше «винил» или CD, лампы или транзисторы, триоды или пентоды и т.п. Надеюсь, моя публикация поможет внести какую-то ясность в предметную область и ввести часть этих дискуссий в конструктивное русло.

6V6 Двухтактный | diyAudio

#1