Сергей Никитин
Эта статья — продолжение начатой темы про ламповые усилители, где мы рассматривали изготовление стереофонического SE-усилителя на лампах EL34 (6П3С), или КТ88.
В этой заключительной части моего повествования, мы попробуем собрать вместе с Вами двухтактный (РР) стереофонический усилитель на лампах КТ88.
Но для начала, как всегда напомню правила техники безопасности:
ВНИМАНИЕ!!!! Перед изготовлением или даже макетированием лампового усилителя необходимо изучить «Правила электробезопасности», потому что в ламповых усилителях рабочие напряжения в разы превышают напряжения в вашей электрической сети, в схемах имеются накопительные конденсаторы, которые длительно могут сохранять в себе мощный заряд способный убить человека.
Как и в предыдущей статье, здесь будут описаны личные ощущения в восприятии звука, некоторые моменты с которыми я столкнулся в процессе работы, ошибки и прочее.
А теперь всё по порядку, о том, как это у меня начиналось. Расскажу немного предысторию своего творчества, постараюсь по короче, чтобы Вам не очень надоесть.
Обычно люди начинают конструировать что по легче, проще, но у меня это почему-то не катит. И я начал сразу делать не простенький однотактный, а сразу двухтактный, и как всегда из того что есть в наличии или можно найти почти бесплатно.
Нашёл подходящее железо, на мой взгляд, какой то трансформатор от блока питания, но не китайский это точно, мощностью около 30-20 Вт. Начал прикидывать, на что он может сгодиться — и получилось что анодная обмотка только под провод 0,1мм.
Вот когда я его намотал, то решил для себя — таким проводом больше не мотаю, пусть лучше трансформатор будет больше чем надо (запас, как говорится не тянет), но тонким проводом мотать — это очень трудно, а тут ещё звуковой «пирог».
Это был мой первый макет, который понравился и с которого всё и началось.
Про переделку 25АС-126 на этом сайте я уже писал.
Следующий усилитель уже делался полной и законченной конструкцией, и сразу на 6Р3С-1, потому что они у меня уже были в наличии от доставшегося ТУ-100, это старый ламповый усилитель, кстати, в нём приличный силовой трансформатор есть и не плохое железо на звуковом.
Покопавшись в загашниках нашёл его фото и данные по звуковым трансформаторам. Вот в этом усилителе и были применены выходные трансформаторы с коротким сердечником (35мм) и огромным окном (высота намотки 25мм), на фото ниже за лампой видно, что они не стандартные.
На каждый анод было намотано по 1440 витков и выходная обмотка 116 витков. Диаметры проводов уже не помню.
Как видно на фото здесь и регулятор баланса, и регулятор тембра. Но в последствии, оказалось что кроме регулятора громкости ничего не нужно, отказ от лишних прибамбасов ещё и лишний каскад сэкономило.
Не удобно измерять ток анодов у 6Р3С-1, катод у них общий, и приходилось изгаляться, измеряя падение напряжения на трансформаторе при известном сопротивлении его обмоток.
Измерял очень аккуратно, потому что высокое напряжение и длинные концы измерительных проводов — всячески пытаются загнать каскад в самовозбуждение.
Внешний вид этого усилителя конечно не очень, я и не старался, так как нужно было быстрее его «сварганить», вот «оно» и получилось таким.
Следующий усилитель уже был на 6П1П, и тоже из того что нашлось в закромах.
Пробовал там 6П14П, не понравился мне у них звук, очень такой сильно ретро, и лампа 6П14П с внешним смещением, быстро уходит в саморазогрев.
Вот он на фото, с 6П1П. Очень не плохо звучал, и звучит сейчас в Москве, но его мощности для меня не хватало и я снова вернулся к 6Р3С.
И получилось это. Монстр.
Но его внешний вид мне очень быстро разонравился, и я «зарядил» собрать усилок ещё мощнее, пытаясь выжать из ламп 6Р3С под 100Вт.
И у меня получилось вот это.
Но в этой конструкции меня ждало разочарование — параллельно соединённые аноды ламп, сделали звук ужасным.
В наличии у меня уже были ГУ-50 в количестве, позволяющем их немножко портить, да и панели под них такие же как у 6Р3С.
Решил попробовать собрать усилитель на них.
И получилось вот это.
Звук конечно не такой бархатный получился как в самом первом случае с 6Р3С-1 (одна лампа на канал), но довольно зачётно. Напрягало только 540 Вольт анодного, не приятно там под таким напряжением измерения производить.
Параллельно с этим усилителем, был сделан ещё вот такой вариант на 6Р3С, для себя и удовольствия, потому что, ну очень они (6Р3С) мне понравились по звучанию.
Но не долго я им наслаждался.
Как то в гости ко мне друг привёз своего друга, и он ему понравился ещё больше меня и усилитель уехал уже с ним…
Затем были эксперименты с 6П3С и кенотронами. Очень удачная конструкция, жаль что пришлось там четыре диода поставить в выпрямитель смещения выходных ламп, а так всё было бы на лампах.
Там даже электролиты стоят и работают старые из советских телевизоров и резисторы в основном ВС.
Как я уже говорил, что каждая конструкция — это эксперимент.
Появились у меня лампы 6С41С (мощные триоды), да ещё большие стрелочные индикаторы долго лежат без дела, ну и ко всему прочему я в триодном режиме ещё не слышал лампы (не собирал) и опять появилась новая конструкция.
По звуку она мне очень понравилась, в драйвере стояла 6Н6П, пробовал поставить 6Н23П ( у них цоколёвка одинаковая и за пределы характеристики не заходят), оказалось, что с 6Н23П звук гораздо мягче.
Вот на этой-то конструкции, я напоролся на эти жёлтые конденсаторы (при них говорилось в предыдущей статье), которые и испортили звук. Теперь я знаю, что это плохо. Конденсаторы потом были заменены.
Но скажу — 6С41С это «тяжёлая» лампа, с большим током накала, с большим запирающим напряжением около 140 Вольт, очень долго греется и пока греется и даже работает — всё время сама потрескивает (главное что не в колонках). Остывает опять потрескивает.
Панельки под неё нужны очень хорошие, керамические.
Для того что бы не греть катодный резистор (а там около 140 вольт и при токе 0,07А) и не делать очень большое анодное напряжение питания (на минус эти 140 Вольт, которые теряются на катодном резисторе) сделал усилитель с внешним смещением. Но тогда лампа стала не стабильна, уходит в саморазогрев.
Индикаторы стрелочные использовались для контроля выходной мощности, и самое главное могли использоваться для контроля тока анода (катода) выходных ламп.
На этом усилителе выжималось около 30Вт.
Наверно я Вас уже утомил, извините, теперь возвращаемся к описываемой конструкции, которую и будем собирать.
Первоначально я во всех своих конструкциях двухтактных усилителей использовал вот эту классическую схему фазоинвертора.
Очень достойная схема, как не странно до 54 кГц с ней усилители прокачивали. На 6Н2П получался бОльший коэффициент усиления и мягче звук. 6Н1П звучали как бы детальнее, она на 6Н8С похожа по звучанию.
Как видно на фото 2016 года, внешний вид нашего усилителя немножко изменился. Верхняя панель в процессе творчества, была испилена и изрезана под разные лампы и панели, поэтому пришлось делать сверху вот такие декоративные накладки, чтобы закрыть те отверстия, которые там образовались.
Теперь по схеме и деталям. Входной каскад сделан на 6Н9С, она немножко мягче звучит чем 6Н8С, но если хотите детальности, то лучше 6Н8С. Их для пробы можно менять без изменения схемы, но для правильной их работы — нужно менять режим работы лампы.
У 6Н9С большое выходное сопротивление, поэтому раскачать выходной каскад ею без завала АЧХ трудно, но пробовать можно.
ВНИМАНИЕ: Никогда не вытаскивайте лампы во включенном усилителе, даже входных каскадов. Можно вставлять холодную лампу. Иначе пробой и вывод из строя выходной лампы вам обеспечен.
Фазоинвертор сделан на 6Н8С уже по другой схеме, для «пробивания» бОльшей входной ёмкости выходных каскадов, и вроде он симметричнее работает. По звуку мягкости не добавило, но вроде ничего не испортило. До этого стояли там 6С5С (1960 года выпуска, новые), как на фото, но одна сгорела, в магазин снова идти не захотелось, а 6Н8С есть ещё в запасах, по этому немножко изменив на ламповой панельке распайку поставил туда 6Н8С. Правда один триод остался не у дел, а параллелить не стал, имею не очень хорошие впечатления от этого.
Выходной каскад сделан на КТ88, дорогие стали они сейчас около 70 уёв за штуку, по этому с ними осторожнее.
Пробовал их в триодном режиме не понравились (усилитель был заряжен на триод и пентод, там даже переключатель остался), в рекомендуемом в справочниках пентодном включении (это когда вторая сетка соединяется с питанием анодных цепей) мне не понравились тоже, резкий звук. По этому потихоньку уменьшая напряжение на второй сетке при поддержании анодного тока около 80мА, вышел вот на такие параметры резистора R23.
Анодный ток измеряется путём измерения падения напряжения на катодных резисторах R32-R33 (в пределах 0,8-0,9В). Главное чтобы в канале токи были как можно одинаковыми, иначе будет небольшая «бяка» со звуком и главный минус — фон в колонках. Я заказывал подобранную четвёрку КТ88, по этому после их приработки, они уже никуда не «уплывают».
В этой схеме сделана задержка подачи высокого напряжения, на реле Р1-Р2, они на 24В от бесперебойника UPS-1200 . Для более плавного пуска стоят терморезисторы NTC R26-R27 на 16 Ом, можно их вообще не ставить, а можно и 25 Ом. При включении в сеть, конденсаторы блока питания начинают плавно заряжаться через резисторы R24 и R25, так же заряжается через резистор R36 конденсатор С33. По достижении напряжения пробоя неоновой лампочки HL1, лампа пробивается, конденсатор С33 разряжается через управляющий электрод тиристора, он открывается, включает реле Р1-Р2, которые своими контактами шунтируют резисторы R24 и R25, и разряжают времязадающий конденсатор С33 для подготовки его к последующему включению. У меня получилось время задержки около минуты. Почему неоновая лампочка, а не динистор? Она не даёт тока утечки, по этому конденсатор С33 можно ставить небольшой ёмкости (только не электролит!!!) при большом сопротивлении время задающего резистора R36, да и у меня много этих неонок, поэтому нашёл им применение. Даже неонки от стартера на 127В ламп дневного света в «полевых» условиях ставил, до сих пор работает, но в другой конструкции.
В выпрямительных мостах нужно использовать быстрые диоды (они меньше помех дают) на соответствующее напряжение.
Можно ставить КД226, применялись в телевизорах 3УСЦТ и им подобных, можно и импортные Шотки, но имейте в виду, что Шотки очень боятся малейшего перенапряжения, поэтому их нужно брать с запасом по обратному напряжению (не менее двух напряжений питания).
Здесь на схеме я не нарисовал, но желательно в мосту каждый диод шунтировать конденсатором около 0,022-0,01мкФ 400В. Это всё для подавления помех.
Резисторы R46 и R35 нужны для снижения пусковых токов. Благодаря всем этим «наворотам», предохранители у меня ещё ни разу не сгорали (они установлены на платах в подвале шасси), поэтому про удобство их замены думать не надо.
В качестве дросселей используется один стандартный Д25 (тоже нашёлся в закромах), другой не известный, намотан проводом 0,4мм, индуктивность около 1 Генри, с какой то аппаратуры. Можно намотать самим, на подходящем железе, и не забывать про электрическую изоляцию, тут уже 460 Вольт!!
Межкаскадные конденсаторы нужно ставить как я уже писал ранее из вот этих.
Кстати, для эксперимента в питании второй сетки выходной лампы, зашунтировал электролиты жёлтыми конденсаторами. Не понравилось. Заменил старыми КБГ. Стало лучше. Здесь на фото вид его «потрохов». Между входным каскадом и фазоинвертором стоят конденсаторы 0,1 мкФ 200В, это те очень старые советские, и думаю что они ещё 100 лет проработают. Не бойтесь старых деталей, они надёжнее современных. Единственно с электролитами можно не угадать, хотя тоже работают.
Теперь снова про самое главное и муторное, это выходные трансформаторы.
Были у меня сначала здесь трансформаторы меньшей мощности, но потом решил перемотать из того что было. А была пара ТСШ-170, это от ламповых телевизоров, не ахти что, железо толстовато, на пределе.
Для расчёта выходных, данные брал из других источников, не сам считал, но немножко витков добавил в первичке.
Получилось в реале, а потом и пересчитал по своей методике, оказалось что совсем мало добавил, ниже 30 Гц заметно искажается сигнал, на слух не режет, но факт остаётся фактом.
И так это уже сделано, половинка (для одного анода) 800 витков плюс второй анод 800 витков, вторичка 64 витка, 800+800=1600 и делим на 64 витка получаем 25, коэф. трансформации, возводим в квадрат, получаем 625. Так как изначально делался этот трансформатор под 5000 Ом выходного сопротивления, то 5000/625=8 Ом, это то сопротивление нагрузки которое нужно. Но…. здесь теперь стоят лампы КТ88 у которых выходное сопротивление 3500 Ом, следовательно для такого расклада и 4-6 Ом нагрузки будет не критично.
Повторю ещё раз, мне эти трансформаторы не нравятся, по этому в проекте на будущее их заменить. Пока думаю из ОСМ-0,25, но может что ещё попадётся подходящее.
По мне анодная обмотка должна быть около 1200 витков каждая (1200+1200) на ТСШ-170, а вторичку нужно считать под конкретное сопротивление динамиков.
ТСШ-170 сам большой, а окно маловато, по этому нужно прикидывать всё точнее, что бы все обмотки влезли без проблем.
Первичная (анодная) обмотка моталась проводом 0,25мм, а выходная 0,51мм.
Намотка шла в следующей последовательности:
— выходная обмотка — половина первого анода — выходная обмотка — половина второго анода — выходная обмотка — половина второго анода — выходная обмотка — половина первого анода — выходная обмотка.
Почему так? Это сделано для выравнивания активного сопротивления обмоток двух анодов.
Первая обмотка имеет самое маленькое сопротивление, а последняя самое большое при одинаковом количестве витков (диаметр обмотки больше). При таком раскладе они получаются почти идеальными.
Теперь пропитываем, сушим, проливаем. Всё как было в однотактном усилителе.
Проверяем АЧХ трансформаторов, вот здесь Вы измерите уже реальную АЧХ трансформаторов, потому как здесь нет подмагничивания сердечника, если конечно оба анода с одинаковым током работают.
Теперь силовой.
Силовой изначально был от ТУ-100, перематывались только накальные обмотки, но у него бумажные щёчки, и от старости после второго пробоя между лепестками на этих щёчках — было принято решение его заменить. Да, трансформатор мощный. Долго искать не пришлось, так как отходы ещё есть, и тут пригодились старые неисправные беспербойники UPS-1200.
Был намотан первый трансформатор, первоначально проверен ток Х.Х. при напряжении 220В, 180мА, вроде многовато, но намотал силовой, поставил…. и ужас, при включении магнитные экраны (между силовым и звуковыми) так хлопали об него (примагничивались), да ещё фон в колонках…. Короче пришлось его выкидывать, потому что он уже был залит и пропитан, а я заливаю так, что повторно уже не разобрать.
Взял с другого UPS-1200, фирма другая, там ток Х.Х. при 220 Вольт составил 38мА, мотал его вот так:
Сначала подаём на него 220вольт и измеряем выходное напряжение на его выходной (низковольтной) обмотке. Потом разбираем, сматываем и считаем витки, (до сетевой обмотки сматываем), делим их число на измеренное напряжение на этой обмотке, у меня получилось ровно 2 витка на вольт.
Ток суммарный всех анодов на который я рассчитываю этот усилитель 0,5А, по этому провод тоже получился 0,51мм и его у меня предостаточно. Потому как анодное напряжение большое (460 Вольт, а электролиты максимум 450 Вольт есть в природе), то его будем получать из двух соединённых последовательно источников, следовательно нам нужно и две обмотки. Считаем 460/1,4=326Вольт/2 обмотки=163вольт, но это без нагрузки, добавляем для круглости 17 вольт и получаем 180 Вольт переменки должна выдавать каждая анодная обмотка.
Для смещения самих ламп нам нужно около 40 Вольт, но на всякий случай и на падение на фильтрующих резисторах и запаса пусть там будет около 100Вольт, следовательно 100/1,41= около 70 вольт переменки. Ток там будет не большой несколько миллиампер, по этому это соотношение будет близким к истине. Теперь провод, каким мотать, у меня был 0,35 мм, предостаточно и не тонкий и не толстый. На нём остановлюсь.
Для питания реле нужно 24-28 вольт, по этому тут без расчётов я уже знаю что 20 Вольт переменки хватит отлично. Какой диаметр провода? Реле берут до 200мА, плюс светодиод, плюс ещё что то может быть, после прикидок места хватает, и 0,51мм думаю тоже достаточно.
Теперь конкретно по виткам.
W1-W2 − сетевые готовые.
W3-W4 − по 360 витков провода ПЭВ 0,51, у них сделаны отводы на 300-м витке, для универсальности трансформатора. На схеме я это не показал.
W5 − 140 витков провода 0,35 мм.
W6 − 40 витков провода 0,51 мм.
W7-W8 − по 13 витков провода 1,7мм., который кстати, был смотан с этого же трансформатора. Эти обмотки были намотаны с отводом от 11 витка, это 5В для накала двух кенотронов, и тоже для универсальности трансформатора, и ещё влезли две обмотки по 13 витков проводом 1,7 мм, это 6,3В чисто для накала.
Я стараюсь делать трансформатор более универсальным, потому что начинаешь делать один усилитель, а пока делаешь его, то в процессе работы вдруг потребуется изменить напряжение, или ещё что то, а с универсальным трансформатором всё это можно попробовать.
Не забываем хорошо изолировать между обмотками, особенно там где обмотка под кенотрон и его накал. Между другими обмотками достаточно два-три слоя изоляции, Внутри одной обмотки ряды изолируем одним слоем изоляции, этого достаточно.
Пропитываем, сушим, проливаем. Не забываем, что после первой пропитки пластины нужно будет подтянуть, так как наш лак растворит старый и они уложатся плотнее, может даже влезут оставшиеся «лишние» пластины.
Корпус здесь был сделан из фанеры, но видимо нужна качественная фанера, у меня она за это время немножко лопнула.
Как видно на всех фото размещение трансформаторов одинаковое и вид усилителей тоже практически одинаковый. Это получается из-за того, что я не нашёл другого более компактного размещения трансформаторов, чтобы силовые трансформаторы давали минимум помех на выходные звуковые.
Перед установкой трансформаторов нужно найти оптимальное положение при котором минимум помех в динамиках. Об этом я уже рассказывал в предыдущей статье про однотактные усилители.
Для удобства контроля анодных токов у меня стоят маленькие гнёзда от старой советской аппаратуры на верхней панели сзади, напротив каждой выходной лампы. Там же стоят резисторы для регулировки тока анода и симметрии токов.
Мне так удобнее, выставил ток каждой лампы, а потом подключаешь мультиметр, (а он у меня вот такой, с 1978 года служит мне верой и правдой), между катодами и выставляешь симметрией «Ноль».
Первое включение усилителя нужно производить через ЛАТР. Вообще самое первое включение я делаю без анодного питания, проверяю накалы, напряжение запирания ламп, и другие вспомогательные питания. Затем выставляю максимальное запирающее напряжение на сетках ламп (движок резистора R21 в самый верх по схеме), а движок резистора R18 «симметрия» в среднее положение, и после этого только включаю уже с анодным напряжением.
При первом включении с ЛАТРом!!!! необходимо перемкнуть анод-катод тиристора в цепи задержки высокого напряжения, либо соответствующие контакты реле К1.1-К1.2, плавно увеличивая напряжение питания измерить анодные питания и ток анода, дабы он случайно не «убежал» за пределы по каким то причинам. Смотрим что б ничего не дымилось и не взрывалось.
После вывода на номинальное напряжение питания начинаем уменьшать запирающее напряжение и смотрим за током анода обоих ламп, можно по очереди, но обязательно за обоими. Когда один из токов выходит на номинальный режим, резистором «симметрия» подгоняем второй к первому. И так пока не установим примерно одинаковые режимы.
Затем тоже делаем со следующим каналом. И опять возвращаемся к тому с которого начинали.
Эту операцию нужно будет повторять несколько раз, потому что с появлением нагрузки на анодное питание, оно будет проседать и уже выставленные анодные токи будут уменьшаться. К этому ещё добавляется приработка ламп, особенно первый час работы.
Окончательную «чистовую» регулировку нужно проводить не ранее чем через 1-1,5 часа работы. Но потом необходимо будет периодически контролировать токи анода, это первые несколько дней работы, затем это нужно будет делать не чаще раза в месяц или реже.
Что хочется сказать в заключении, это ещё не окончательная конструкция. Есть желание её переделать, попробовать другие варианты и детали.
Но ещё очень важное значение имеет какая у вас акустика. Я начал с 25АС-126, она дорабатывалась не однократно, оконечный вариант описан здесь. Получился волшебнейший звук, это просто фантастика, я мог по пол дня сидеть и слушать этот звук, очень трудно передать эмоции. Очень нравилось слушать «Релакс ФМ» через спутниковый ресивер (он кстати там на фотках попадается), выбрал один из двадцати наверное марок по звуку, была такая возможность выбирать. Но переехав в другую квартиру, в предыдущей была комната квадратная 4,2х4,2, этого бархатнейшего звука уже не стало.
Но самое интересное, что в новой квартире он работал ещё со строительной отделкой (пока шёл ремонт) и звучал вроде ничего, но… после шпатлевания стен всё резко изменилось в очень худшую сторону.
Немножко стало лучше после оклеивания стен обоями и заполнением комнаты мебелью, но это совсем не то что было в старой квартире. И даже новые колонки 80-ти литровые полноценные напольники, сделанные почти по Фен-Шую не вернули тот звук. Комната по площади почти такая же, только прямоугольная.
Вот так бывает со звуком. Очень хочется услышать именно тот звук, где были моменты когда от инфранизких частот пробирал животный страх, и кайф от звучания.
Желаю удачи.
Здесь будет статья с картинками. Можно показать упрощенный вариант схемотехники усилителя на лампах 6Р3С. Эта лампочка нигде в оглавлении сайта не отмечена, а усилитель на ней сделан. В качестве донора для построения лампового усилителя на 6Р3С можно использовать трансляционный услитель 100У-101. Оттуда берут только выходной трансформатор. Можно попытаться применить силовик. Однако здесь нужно быть внимательным. Вначале следует тщательно оценить рассеяние, измерив ток холостого хода. Если ток не более 50 мА, то смело применяйте. Если ток конский, то просто продайте это железо новичку. Ему пока не важен уровень фона в усилителестроении.
Панельки для 6Р3С лучше использовать керамические (подходят от ГУ-50), поскольку нагревается лампа сильно. Карболит может подгорать и противно вонять. Остатки трансляционного усилителя 100У можно спокойно отнести на помойку. Лампа 6Р3С ничего выдающегося собой не представляет. Более того, баллон маловат для заявленной мощности рассеяния по аноду. Анодные выводы расположеня сверху баллона, это не очень удобно. Зато в каждом баллоне по два лучевых тетрода, схожих по характеристикам с 6П3С. Симметрией половинки лампы не отличаются, поэтому лучше тетроды одного баллона запараллелить, поставивив со всех сторон выравнивающие резисторы. Выходной трансформатор будет работать в облегченном режиме поскольку он рассчитан на параллельную работу трёх половинок в оригинальной схеме 100У. Если обеспечить принудительное воздушное охлаждение, то подгрузить лампочки можно побольше. Пример раскроя железного листа для изготовления корпуса показан ниже.
Пример схемы усилителя показан ниже. В отличие от усилителя 100У обе половинки лампы использованы в параллельном включении.
Схема типовая, раскачки вполне достаточно. А вот картинку схемы выходного трансформатора показать стоит. Это типовой трансформатор от лампового усилителя 100У. Выглядит этот усь как квадратный яшик, нередко голбоватого цвета, с одним индикатором на лицевйо панели. Смысл этого усилителя в его размерах. Назначение — трансляционный. Следовательно выходной трансформатор у него специфический, для работы на длинную линию. И нужно трансформатор переделывать, простым путём, обыкновенной перепайкой.
Перед применением его нужно внимательно осмотреть, убрать лишние соединиения, и провести ревизию. Усилители 100У-101 старые, часто ржавые. Обязательно выполняют проверку обмоток мегометром. Если откровенного брака нету, то дальше трансформатор пропитывают в парафине. Основательно нужно пропитывать. Полчаса в парафиновой ванне при 80-90- градусах. На печке можно греть, на даче, чтобы вонь парафиновую не нюхать. У меня есть более продвинутые чертежи для схемы выходного трансформатора, но показывать их пока не буду. Достаточно для понимания и этих стандартных картинок.
Евгений Бортник, Красноярск, Россия, март 2013
6Р3С — Страница 8 — Техподдержка для начинающих
Ну что создадим клуб любителей 6Р3С
Я вот купил пару списаных у100бу.
В одном КЗ в первичке силовика, в другом обрыв пайки вывода первички выходника, и с ними еще две новые и две слегка б/у 6Р3С-1.
Усилки эти я брал ради выходников и то, больше чтоб от медемарадеров спасти. Так вот дошло время и до этих монстров, разобрал, занялся ТВЗ.
Перебрал встык положил прокладку, перекомутировал обмотки, у меня получилось анодка 3.6кОм при нагрузке 8Ом — неплохо, с учетом секционирования и толщины проволоки. Спасибо ГЭГЭНу за то что гдето ранее привел правильную раскладку обмоток на этих ТВЗ, и к стати если кому интересно подскажу как это сделать (перекомутацию). Активное первички там ок 15Ом, индуктивность ок 15Гн. Ну и дальше пришла мысль поэкспериментировать с максимальным использованием остатков У100.
Я сразу запланировал использовать один балон 6Р3С на оба канала с описаными выше перекомутироваными ТВЗ. Почитав то да се, выбрал анодное 250-270В и такое же экранное.Протестровал все четыре лампы,
и был весьма удивлен, разброс по анодному току в пределах 65-75мА,
при смещении -24В. Дальше отмакетировал пару схем, сначала на драйвере с 6Н6П, предполагая низкое Ri каскада, для того чтобы установить резисторы утечки сетки 6Р3С минимального сопротивления.
Затем установив что лампы работают стабильно, не калятся и не взрываются, установил резисторы утечки 180кОм, все нормально, в драйвере использовал Е80СС, звук у обоих схем конечно же специфический пентодный, но очень приличный на удивление, есть слабый контроль баса и плавный подъем отдачи начиная с примерно 400Гц, а вообще я с этими трансами прогнал усилок на активной нагрузке
8.2Ом от 17Гц до 20 кГц, при уровне искажений «не видимых на экране осцилографа» получается твердых 4.5Вт на канал. Так что вполне интересный «пентодный двухбалонник» получается. Долговременая работа не показала перекала анода или увеличения анодного тока, при Ра ок 16Вт аноды показывают едва красную полоску внутри попроэкции катодов.
Сейчас вот буду ставить на макет еще одну 6Р3С чтобы в двух раздельных балонах попробовать псевдотриодное включение.
Такое вот баловство
Фотки прилагаю.
С уважением, Андрей.
Мой опыт переделки Прибоя
Мой опыт переделки Прибоя.
Усилитель Прибой – хороший набор деталей для конструирования. На его основе можно собирать практически любые усилители - однотактные и двухтактные на различных лампах. Иногда может потребоваться перемотка выходных трансформаторов. Я собирал на лампах: 6Р3С ,6П3С, EL34, ГУ-50, 6П45С, 6с33с.
Немного о выходных трансах ПРИБОЯ.
Железо в них используется не на 100%. То есть остается много свободного места для обмотки. Они намотаны довольно тонким проводом и имеют значительное активное сопротивление. В идеале их нужно перематывать.
На обмотке рассчитанной, на подключение 4 омной нагрузки при использовании любых ламп значительный завал по ВЧ, начиная от 10кгц (-1дб) до -3 дб на 18-20 кгц., хотя на 8 омном выходе спад начинается значительно позже. От 20-30 кгц на уровне -1 дб.
Сопротивление всей первичной обмотки-82 ома.
Вторичной на 4 ома- 0,8 ом. Вторичной на 8 ом- 1ом.
Rа1-выход на 4 омную нагрузку=4230ом. Rа2-выход на 8 омную нагрузку=2748ом.
Схемы на 6Р3С:
Вариант первый: все делалось по схеме и рекомендации Лихницкого. Сравнение с не переделанным Прибоем оказалось не в его пользу. Звук был чистый и живой без искажений. Но оказалось, что идеально подобрать пару ламп проблема. Поэтому появился…
Вариант второй: здесь я решил использовать фиксированное смещение. (схема смещения как у Прибоя). Удобно настраивать ток. После некоторой эксплуатации (а я постоянно следил за током выходных ламп) заметил, что ток плывет, и лампа может пойти ” вразнос”. Одну лампу я так потерял.
Вариант третий: учтя недостатки обоих способов, я применил полуавтоматическое смещение. В катодах ламп по резистору 10ом (для контроля за током) соединенные с корпусом через резистор 20-30ом(6-8ватт). Этот вариант оказался лучшим: Лампы не идут вразнос и можно настроить токи очень точно. Падение напряжения на 10ом резисторах 1,5вольт. Что соответствует току 150ма. Схема измененного варианта.
Схема на EL34: Я собрал двухтактный усилитель на EL34 в триодном включении без ООС с использованием трансов и корпуса Прибоя.Uпит=440вольт. Драйвер как у Лихницкого на 6н1п. Применено также полуавтоматическое смещение. Звучит отлично на средних и высоких, но возникают проблемы с басом (плохое демпфирование, нет четкости в басе). И выходное сопротивление высокое - около 10ом. (при включении 8ом акустики на выход 4ом). При включении между выводами транса 8 и 4 низкий коэффициент усиления и звук не очень. Можно домотать первичку сверху, а лучше перемотать транс или использовать другой.
Можно использовать лампы впараллель (по две в плечо).
СХЕМА НА 6П36С. Двухтактный усилитель мощностью 20 ватт.
СХЕМА НА ГУ-29. Однотактный усилитель мощностью 8 ватт.
СХЕМА НА 6С33С. Мощный однотактный усилитель 12-15 ватт.
СХЕМА НА ГУ-50. Двухтактный усилитель для «тяжелых» колонок. Мощность 25 ватт.
Продолжение следует… Сергеев Сергей. Мой адрес sergeev158(собака)mail.ru
Форум любителей лампового звука.
Ламповые усилители Сергеева Сергея.
УСИЛИТЕЛЬ ЛАМПОВЫЙ ДВУХТАКТНЫЙ
История этого усилителя началась в тот день, когда я абсолютно бесцельно купил на рынке две тесловские лампочки EF22. Ни для чего, просто понравились, и недорого. Некоторое время они лежали у меня «в тумбочке», потом я решил скрестить их с 6П3С-Е, причем схему хотелось без переходных емкостей. Лофтин –Уайт в однотакте я попробовал, но остался ею недоволен. И неизвестно, сколько бы лежали у меня эти лампочки, если бы не набрел я на схему Павлова.
Схема двухтактного УНЧ
В результате экспериментов и небольших изменений получилась у меня вот такая схема.
Забегая немного вперед, скажу, что усилитель развивает выходную мощность 10 Вт при входном напряжении 0,5 В. Схема сама по себе, на мой взгляд, довольно интересная и нетривиальная. Она сочетает в себе достоинства однотактной и двухтактной. От первой ей достался входной каскад, который, собственно говоря, особенностей не имеет (кроме, конечно же, способа питания второй сетки пентода). От второй – выходной каскад (работающий, кстати, в классе А), и здесь сплошные особенности.
Первая – подключение управляющих сеток выходных ламп, оно непосредственное. Именно поэтому в катодах этих ламп стоИт резистор сравнительно большого сопротивления (чтобы соблюсти режим выходных ламп). Но такая схемотехника влечет за собой главный недостаток схемы – большое ее тепловыделение. Поэтому изначально нужно предусмотреть достаточную вентиляцию корпуса.
Вторая – это подача входного сигнала только на сетку верхнего плеча (сетка нижнего тетрода заземлена по переменному напряжению). Такой способ называется Self-Inverting Push-Pull (SIPP), или сэлфсплиттер – самоинвертирующийся двухтактный выходной каскад. Характерная его черта – это отсутствие емкости в катодах выходных ламп. Поскольку инверсный входной сигнал подводится на нижний тетрод именно через его катод.
Третья относится и к первому каскаду – обратная связь с катодов выходного каскада на экранную сетку входного, повышающая общую устойчивость усилителя.
Как видим, оба каскада связаны между собой по постоянному напряжению, причем вкруговую. Это влечет за собой довольно кропотливую настройку усилителя, заключающуюся в тщательном подборе резисторов R3, R10 и R11. Но за все эти сложности и трудности я был вознагражден прекрасным звучанием усилителя.
Сборка УНЧ
Теперь сборка. На шасси пошла одна боковина от старого компьютерного корпуса, на днище – вторая. По задуманной конструкции, ламповые панели должны быть приподняты над шасси, поэтому в последнем были вырезаны прямоугольные отверстия, которые я закрыл платами из фольгированного стеклотекстолита со впаянными в них ламповыми панелями.
В первоисточнике было еще вот такое замечание.
Поэтому нужно было придумать задержку анодного напряжения. Ставить тумблер на анодное не захотел, поскольку не люблю резких переходных процессов в виде бросков анодных и сеточных токов. С учетом вышесказанного (и показанного), схема блока питания и софтстарта получилась вот такая.
Схема блока питания и софтстарта
Что получается? После включения усилителя первые 30 секунд греются накалы, потом в течение примерно 45с плавно нарастает анодное напряжение, а затем включается индикатор уровня сигнала на передней панели, сигнализируя о готовности усилителя к работе. Оба реле после всех манипуляций остаются в отпущенном состоянии. Кстати, об индикаторе. Его схема вот такая.
Конструкция индикатора была описана здесь. Еще два момента, которых нет на схемах. Первый – это селектор на два входа, которые переключаются двумя малогабаритными реле РЭС60, одно реле для правого канала, другое – для левого. В принципе, можно было бы обойтись и одним, но тогда во время прогрева усилителя один из входов был бы подключен к источнику сигнала, а это мне не понравилось. Второй момент – выход на наушники, который организован точно так же, как по ссылке. В качестве силового я применил трансформатор ТС-200 от лампового телевизора. Но это по бедности своей, так как справиться с его главным недостатком – гудением – очень непросто. Вот фото монтажа и запуска усилителя.
Далее, путем нехитрых манипуляций с разделочными досками под бамбук, а также деревянными брусочками и дощечками, я облагородил внешний вид.
Заднюю стенку сделал из текстолита толщиной 4 мм и покрасил в серый цвет. В такой же цвет покрасил и шасси, а спреди приклеил две пластиковые накладки, вырезанные из днища старого, разобранного на части, сканера.
Когда сверлил в доске-панели отверстия под лампы, то дал маху с их разметкой. Лампы стали не по центру этих отверстий, поэтому пришлось закрыть это безобразие кольцами. Наш токарь попотел, пока их сделал. Ну, ничего, зато так даже красивее получилось.
Заодно заставил его и ручку для регулятора громкости выточить.
Отсек блока питания задумал закрыть зеркалом, а индикатор – тонированным стеклом. Знакомый зеркальщик помог мне с этим, вырезав панели из отходов по размерам.
Потом я не удержался, и сделал светодиодную подсветку на зеркало. Вот вид снизу и сзади.
Характеристики усилителя
Вот, собственно, и все о схеме и конструкции. Осталось рассказать о ТТХ усилителя. Как уже говорил, он работает в классе А и при 8 ваттах выходной мощности имеет такие параметры:
При повышении выходной мощности до 10 Вт коэффициент нелинейных искажений возрастает почти до 1,2%. Амплитудно-частотная характеристика:
Что же эта схема демонстрирует такого особенного в звуке? Прежде всего, он больше похож на однотактный, чем двухтактный.
Слушая его, невольно ощущаю себя сидящим у камина чуть ли не в кресле-качалке. Кроме того, сохраняется присущая двухтактному усилителю четкость и детализация. Ну, и мощность, разумеется. А бас настолько ясный и живой, что его руками потрогать хочется. Считаю это заслугой прежде всего отсутствия разделительных конденсаторов.
Если бы еще у меня была возможность самому намотать выходные трансформаторы, не знаю, что можно было бы услышать тогда. Надеюсь, такая возможность у меня будет, так что все еще впереди! Специально для elwo.ru — Gamzan.
Форум по радиолампам
Схемы усилителейЛампа 6Р3С (Тетрод) — DataSheet
 Схема соединения электродов лампы 6Р3С
|  Корпус лампы 6Р3С
|
Описание
Тетрод лучевой двойной для работы в выходных каскадах усилителей низкой частоты. Оформление — в стеклянной оболочке. Масса 100 г.
| Параметр | Условия | 6Р3С | Ед. изм. |
| Аналог | — | — | — |
| Ток накала | при параллельном включении | 2,1±0,3 | А |
| при последовательном включении | 1,05±0,15 | ||
| Ток анода каждого тетрода | — | 47,5±17,5 | мА |
| при Uс1 = 0 | ≥220 | ||
| Асимметрия токов анодов | — | ≤28 | % |
| Ток второй сетки | при Uс1 = 0 | ≤60 | мА |
| Обратный ток первой сетки | — | ≤0,5 | мкА |
| Коэффициент усиления первой сетки относительно второй сетки | — | 10 | — |
| Напряжение виброшумов | при Ra = 2 кОм | ≤800 | мВ |
| Межэлектродные емкости | входная | 13±3 | пФ |
| выходная | 6±2 | ||
| проходная | ≤0,3 | ||
| Наработка | — | ≥1000 | ч |
| Критерии оценки | |||
| Ток анода | при Uс1 = 0 | ≥180 | мА |
| Обратный ток первой сетки | — | ≤50 | мкА |
| Параметр | Условия | 6Р3С | Ед. изм |
| Напряжение накала | при параллельном включении | 5,7-6,9 | В |
| при последовательном включении | 11,4-13,8 | ||
| Напряжение анода | — | 600 | В |
| Напряжение второй сетки | — | 300 | В |
| Напряжение первой сетки отрицательное | — | 175 | В |
| Ток катода | — | 100 | мА |
| Мощность, рассеиваемая каждым анодом | — | 20 | Вт |
| Мощность, рассеиваемая второй сеткой | — | 7 | Вт |
| Мощность, рассеиваемая первой сеткой каждого тетрода | — | 1 | Вт |
| Ток катода | постоянная состовляющая | 250 | мА |
| пиковое значение | 1,5 | А | |
| Напряжение между катодом и подогревателем | — | 100 | В |
| Температура баллона лампы | — | 250 | °C |
| Устойчивость к внешним воздействиям | |||
| Ускорение | при вибрации в диапазоне частот | 2,5(5-200 Гц) | g |
| при многократных ударах | 12 | ||
| Интервал рабочих температур окружающей среды | — | -60…+100 | °C |
Описание всех параметров смотрите в буквенных обозначениях параметров радиоламп.
Анодные характеристики 
Анодные характеристики 
Анодно-сеточные характеристикиЕсли вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.
Двухтактный ламповый усилитель на 6П3С и 6Н9С
Собственно вирус лампового звука внедрился в меня посредством небольшой статьи, размещённой на этом ресурсе. Вот она, тут находится. Спасибо автору
Началось изучение теории по данному вопросу, причём не эзотерическая ересь из интернетов, а книги Цыкина, Гершунского, Войшвилло и тому подобное. Радиолюбительские журналы 60-х годов тоже интересные, многие современные ноу-хау встречаю именно в них.
Сделать усилитель своими руками не получилось, хоть и покупал лампы, дроссели, трансформаторы, потому как отец приобрёл у какого-то радиолюбителя брошенный на полпути усилитель, который так и не заиграл… Пришлось изменить схему фазоинвертора и уменьшить номиналы резисторов (до справочных) в цепи управляющей сетки выходных ламп на землю, так как эти лампы со временем запирались и ток через них не шёл, сводя коэффициент усиления до нуля.
Окончательный вариант схемы привожу ниже. Регулятор громкости исключён за ненадобностью. В принципе, схема простая и в особых пояснениях не нуждается. Электролит в катоде входной лампы специально выбран с небольшой ёмкостью, дабы снизить усиление на низких частотах (не люблю я их) за счёт обратной связи по току. Пила в катодной (и анодной цепи) была сглажена установкой дросселя после диодного моста. Дольше всего боролся с самовозбуждением на частотах от 100 kHz и выше. Резисторы 4.7k перед сеткой выходной лампы и керамика, шунтирующая электролиты в анодном питании оттуда. Так же и сетку пробовал заземлять через ёмкость, и что-то вроде RC-фильтра туда же ставил — всё было бестолку. До тех пор, пока сигнальный шнур от компьютера к усилку не выдернул. Весь ультразвуковой мусор исчез, поскольку шёл со звуковой карты. Будет мне наука на будущее, что бы с ветряными мельницами не сражался.
Фон переменного тока снизился ниже порога слышимости (если не прикладывать голову к колонке) после того, как установил среднюю точку от накала входной лампы на землю, через пару резисторов на 4.7k
Честно говоря, захватившая меня идея заиметь и услышать ламповый звук, вызывала кое-какие сомнения или опасения. Волновал один вопрос, а именно — стоит ли игра свеч? Услышу ли я какую-либо разницу? Если почитать интернеты, то складывается такое впечатление, что услышу всенепременно. Но ведь там же можно почитать и про то, как у людей басы отлипают от динамиков после обматывания межблочного кабеля тремя слоями изоленты. Или же описывают чудесные изменения в звуке от замены простого акустического кабеля на волшебный по 300$ за метр (с обязательной прослушкой правильного направления подключения и с предварительным прогревом кабеля правильной музыкой, что бы электроны нарезали хорошие траектории в проводнике) и прочую мутотень.
Однако то, что я услышал, полностью оправдало и даже превзошло все мои ожидания. Звук приобрёл детальность. Акустическая гитара стала похожа на акустическую гитару, завывания ветра превратилось в завывание ветра, а чирикающие птички на заднем плане стали чирикающими птичками, а не непонятным шумом, принимаемом мною за искажения. Хотя не знаю, как можно описать это словами — это нужно услышать. Прослушав композицию с лампы, тут же повторил её усилителем Романтика 50У-220С и отдельно на Microlab Solo-3 Mk2. Звук стал мутным. Такое чувство, что высокие частоты выкрутили вниз темброблоком, однако последующий подъём высоких частот ситуацию не исправляет — только добавляется всяких щелчков, свиста и прочего шума из высокочастотных динамиков.
Я не буду утверждать, что транзистор фигня, убивает душу и т.д. и т.п. У меня не идеальная эталонная система для сравнения, думаю, что найдётся транзисторный или интегральный усилитель с таким же детализированным звуком (цена вопроса только будет совсем другая). Тем более, что прослушивал музыку я не на Hi-End колонках, а с СОЮЗ 50АС-012. Да и вообще, говорить про убийство звука транзистором абсурдно. Источник сигнала у меня цифровой, весь тракт до одного вольта — полупроводниковый. Да чего уж там мелочиться, уже на студии, в процессе записи музыки, сигнал мог пройти через 300-400 транзисторов (информация из какой-то статьи Лихницкого). Если звук умер уже неоднократно, то с какого перепугу он должен воскреснуть в лампе?
Ладно, отставлю в сторону болтовню и размышления. Добавлю ка ещё пару фотографий.
Обратная связь со мной возможна здесь, в моём журнале, по тегу — звук — записи данной направленности.
90000 Hi-Fi 100 Watt Amplifier Circuit Using 2N3055 Transistors — Mini Crescendo 90001 90002 The mini crescendo 100 watt transistorized amplifier circuit explained here was built and tested by me and am extremely pleased by its performance and also its ruggedness as far as maintenance and handling is concerned. 90003 90004 Amplifier Class 90005 90002 Basically, the entire configuration is a symmetrical class A amplifier incorporating an input filter stage, an intermediate driver stage and a powerful symmetrical output stage consisting of the versatile 2N3055 power transistors.The circuit efficiently drives a 100 watt 4 Ohms speaker with inputs derived from any audio source like a cell phone or DVD player etc. 90003 90002 Before you learn how to build this interesting and useful 100 watt amplifier circuit using 2N3055 transistors, a prior understanding of the involved circuit configuration would be very handy, let’s begin the explanation with the following points: 90003 90004 Circuit Operation 90005 90002 A quick glance at the given circuit diagram makes us conclude that the output configuration is not symmetrical, since the transistors T15 and T16 are both NPN types.90003 90002 The input stage of the circuit begins or initiates with a symmetrical differential preamplifier stage consisting of the transistors T1, T2 and T3, T4.T5 and T6 are positioned as the current sources which are further extended as the driver stage consisting of the transistors T7 and T8. 90003 90002 However a closer inspection tells us that of course the wiring is symmetrical, having the transistors T11, T13, T15 at the upper section acting like special booster transistor package.Similarly the lower section also employs identical super booster stage consisting of the transistors T12 , T14 and T16.90003 90002 The above two sections are perfectly complementary to each other, with reference to the diagram which indicates their emitters being terminated to a common point through the resistors R25 to R27 and via R28 to R30, this effectively that the wiring is exclusively symmetrical by nature . 90003 90002 The output stage is able to produce a massive 200,000 times amplification factor with comparatively very low quiescent current drain.The quiescent can be set by the adjusting the preset P1.90003 90002 Due to a non critical nature of the circuit, the entire project can be easily built over a general purpose PCB, however the layout of the components or rather the placement and the ratio of the distance of the components must be kept as identical as possible to the layout of the circuit diagram. 90003 90002 Though a common heatsink may be used for the entire set of the output devices, I personally used separate individual heatsinks for each of the transistors. 90003 90002 This saved me from the headache of using the cumbersome and low efficient mica isolation kit between the transistors.90003 90002 The inductor is kept for improving the dynamic nature of the circuit. It is built by winding 20 turns of super enameled copper wire over the 1 Ohms resistor itself. 90003 90002 The wire is selected to be close to 1mm in thickness. Though not absolutely necessary, for better thermal stability the transistors T9 and T11 and also T10 and T12 should be glued together, preferably by attaching the respective pairs face to face.The quiescent current should be ideally set to 50 mA through the following initial procedure: 90003 90032 How to Set Quiescent Current 90033 90002 1) Remove the speakers, and short the input terminals (across R1), 90003 90002 2) Connect a DMM set at current range in series with the positive of the power supply to the circuit, 90003 90002 3) Next adjust the preset such that the meter reads an input of 50mA, that’s all, the amplifier’s quiescent current is set and now the connections may be restored for the normal operations of the system.90003 90032 Power Supply Circuit 90033 90002 The power supply circuit is also shown along side and as can be seen there’s nothing special about it and may be built using the shown ordinary sets of components. 90003 90044 Parts List of 100 watt amplifier circuit (sh0wn below) 90045 90046 90047 R1 = 430 K, 90048 90047 R2 = 47K, 90048 90047 R3 = 330 Ohms, 90048 90047 R4, R5 = 12 K, 90048 90047 R6, R7, R20 , R21, R22, R23, R24 = 1 Ohm, 3 Watt, Wire Wound Type, 90048 90047 R8, R17 = 68 Ohms, 90048 90047 R9 = 100 K, R10, R11, R12, R13 = 5K6, 90048 90047 R14, R15 = 12 K, 90048 90047 R16, R19 = 100 Ohms, 90048 90047 R25 = 10 Ohms / 2 Watts, 90048 90047 P1 = 100 Ohms Preset, Linear, 90048 90047 C1 = 1 μF / 25V, 90048 90047 C2 = 1 n, CERAMIC , 90048 90047 C3, C4 = 100PfC5 = 100 nF, 90048 90047 C6, C7 = 1000 uF / 35 V, 90048 90047 L1 = 20 turns of enameled 1mm copper wire over R24, 90048 90047 D1, D2 = RED LED 5mm, All other diodes are = 1N4148, 90048 90047 T1 = Matching BC546 pair, 90048 90047 T2 = Matching BC556 pair, 90048 90047 T3 = BC 557B, 90048 90047 T4, T7, T8 = BC 547B, 90048 90047 T5, T12 = BC 556B, 90048 90047 T6, T9 = BC 546B, 90048 90047 T10 = BD 140, 90048 90047 T13 = BD 139, 90048 90047 T11, T14 = 2N 3055 90048 90047 General Purpose PCB, 90048 90047 All the transistors T10, T13, T11 and T14 ae mounted on suitable heatsinks 90048 90103 90002 The original design, (courtesy — elektor electronics) 90003 90106 90106 90002 90109 The Mosfet version of the above design can be witnessed in the below given image: 90110 90003 90002 For the complete construction details, please refer to the following link: 90003 90002 90109 Mini Crescendo pdf with PCB and protection circuits 90110 90117 90003 90002 90109 Video of the Crescendo Amplifier showing the PCB Design and the Component Layout Details, along with the Complete Test Report: 90110 90003 90002 90124 Contributed by Mr.Siva 90125 90003 90002 90128 90129 90003 90044 About Swagatam 90045 90002 I am an electronic engineer (dipIETE), hobbyist, inventor, schematic / PCB designer, manufacturer. I am also the founder of the website: https://www.homemade-circuits.com/, where I love sharing my innovative circuit ideas and tutorials. 90134 If you have any circuit related query, you may interact through comments, I’ll be most happy to help! 90003.90000 Instrumentation Amplifier Circuit Diagram using Op-Amp 90001 90002 Almost all types of sensors and transducers convert real world parameters like light, temperature, weight etc into voltage values for our electronic systems to understand it. The variation in this voltage level will help us in analyzing / measuring the real world parameters, but in some applications like biomedical sensors this variation is very small (low-level signals) and it is very important to keep track of even the minute variation to get reliable data.In these applications an 90003 Instrumentation Amplifier 90004 is used. 90005 90002 90005 90002 An Instrumentation amplifier a.k.a INO or in-amps as the name suggests amplifies the variation in voltage and provides a differential output like any other op-amps. But unlike a normal amplifier the Instrumentation amplifiers will have high input impedance with good gain while providing common mode noise rejection with fully differential inputs. It’s okay if you do not get it now, in this article we will learn about these Instrumentation amplifiers and since these IC’s are relatively expensive than Op-amps we will also learn how to use normal Op-amp like 90003 LM385 or LM324 to build an Instrumentation amplifier 90004 and use it for our applications.Op-amps can also be used to build Voltage adder and voltage Subtractor circuit. 90005 90002 90005 90014 90003 What is an Instrumentation Amplifier IC? 90004 90017 90002 Apart from normal op-amps IC we have some special type of amplifiers for Instrumentation amplifier like INA114 IC. It is nothing more than few normal op-amps combined together for certain specific applications. To understand more about this lets look into the datasheet of the INA114 for its internal circuit diagram. 90005 90002 90021 90005 90002 90005 90002 As you can see the IC takes in two signal voltages V 90026 IN 90027 — and V 90026 IN 90027 +, let’s consider them as V1 and V2 from now for ease of understanding.The output voltage (V 90026 O 90027) can be calculated using the formulae 90005 90033 90003 V 90026 O 90027 = G (V2 — V1) 90004 90038 90002 90005 90002 Where, G is the gain of the op-amp and can be set using the external resistor R 90026 G 90027 and calculated using the below formulae 90005 90033 90003 G = 1 + (50k 90004 90003 Ω / RG) 90004 90038 90002 90005 90002 90003 90055 Note: 90056 90004 90055 The value 50k ohm is applicable only for the INA114 IC since it uses resistors of 25k (25 + 25 = 50).You can calculate the value for other circuits respectively. 90056 90005 90002 So basically now if you look at it, an 90003 In-amp 90004 just provides the difference between two voltage sources with a gain that can be set by an external resistor. Does this sound familiar? If not take a look at the Differential amplifier design and come back. 90005 90002 Yes !, this is exactly what a Differential amplifier does and if you take a closer look you can even find that the op-amp A3 in the above image is nothing but a Differential amplifier circuit.So in layman terms, an Instrumentation-amp is yet another kind of differential amplifier but with more advantages like high input impedance and easy gain control etc. These advantages are because of the other two op-amp (A2 and A1) in the design, we will learn more about it in the next heading. 90005 90002 90005 90014 90003 Understanding the Instrumentation Amplifier 90004 90017 90002 To completely understand the Instrumentation amplifier, let’s break it down the above image into meaningful blocks as shown below.90005 90002 90076 90005 90002 90005 90002 As you can see 90003 the In-Amp is just a combination of two Buffer op-amp circuit and one differential op-amp circuit 90004. We have learnt about both these op-amp design individually, now we will see how they are combined to form a differential Op-amp. 90005 90002 90005 90014 90003 Difference between Differential Amplifier and Instrumentation Amplifier 90004 90017 90002 We have already learnt how to design and use a differential amplifier in our previous article.Few considerable disadvantage of differential amplifier is that it has very low input impedance because of the input resistors and has very low CMRR because of the high common mode gain. These will be overcome in a Instrumentation amplifier because of the buffer circuit. 90005 90002 Also in a differential amplifier we need to change a lot of resistors to change the gain value of the amplifier but in a differential amplifier we can control the gain by simply adjusting one resistor value. 90005 90002 90005 90014 90003 Instrumentation Amplifier using Op-amp (LM358) 90004 90017 90002 Now let’s build a practical Instrumentation amplifier using op-amp and check how it is working.The 90003 op-amp instrumentation amplifier circuit 90004 that I am using is given below. 90005 90002 90105 90005 90002 90108 90005 90002 90005 90002 The circuit requires three op-amps all together; I have used 90003 two LM358 ICs 90004. The LM358 is a dual package op-amp that is it has two op-amps in one package so we need two of them for our circuit. Similarly you can also use three single-package LM741 op-amp or one quad package LM324 op-amp. 90005 90002 90005 90002 In the above circuit, the op-amp U1: A and U1: B acts as a voltage buffer this helps in achieving high input impedance.The op-amp U2: A acts as a differential op-amp. Since all the resistors of differential op-amp is 10k it acts as a unity gain differential amplifier meaning the output voltage will be the difference of voltage between pin 3 and pin 2 of U2: A. 90005 90002 The 90003 output voltage of the Instrumentation amplifier circuit 90004 can be calculated using the below formulae. 90005 90033 90003 Vout = (V2-V1) (1+ (2R / Rg)) 90004 90038 90002 90005 90002 Where, R = Resistor value the circuit. Here R = R2 = R3 = R4 = R5 = R6 = R7 which is 10k 90005 90002 Rg = Gain Resistor.Here Rg = R1which is 22k. 90005 90002 90005 90002 So the value of R and Rg decides the gain of the amplifier. The value of gain can be calculated by 90005 90033 90003 Gain = (1+ (2R / Rg)) 90004 90038 90002 90005 90014 90003 Simulation of Instrumentation Amplifier 90004 90017 90002 The above circuit when simulated gives the following results. 90005 90002 90151 90005 90002 90005 90002 As you can see the input voltages V1 is 2.8V and V2 is 3.3V. The value of R is 10k and the value of Rg is 22k.Putting all these values in the above formulae 90005 90033 90003 Vout = (V2-V1) (1+ (2R / Rg)) 90004 90003 = (3.3-2.8) (1+ (2×10 / 22)) 90004 90003 = (0.5) * (1.9) 90004 90003 = 0.95V 90004 90038 90002 90005 90002 We get the value of output voltage to be 0.95V which matches with the simulation above. So the gain of the above circuit is 1.9 and the voltage difference is 0.5V. So this circuit will basically measure the difference between the input voltages and multiply it with the gain and produce it as the output voltage.90005 90002 90005 90002 You can also notice that the input voltage V1 and V2 appears across the resistor Rg this is due to the negative feedback of the Op-amp U1: A and U1: B. This ensures that the voltage drop across Rg is equal to the voltage difference between V1 and V2 which causes equal amount of current to flow through resistors R5 and R6 making the voltage on pin 3 and pin 2 equal on op-amp U2: A. If you measure the voltage before resistors you can see actual output voltage from the op-amp U1: A and U1: B whose difference will be equal to the output voltage as shown above in the simulation.90005 90002 90005 90014 90003 Testing the Instrumentation Amplifier Circuit on Hardware 90004 90017 90002 Enough Theory lets actually build the same circuit on a breadboard and measure the voltage levels. My connection setup is shown below. 90005 90002 90184 90005 90002 90005 90002 I have used the breadboard power supply that we built earlier. This board could deliver both 5V and 3.3V. I am using the 5V rail to power my both op-amps and the 3.3V as the signal input voltage V2.The other input voltage V2 is set to 2.8V using my RPS. Since I have also used 10k resistor for R and 22k resistor for R1 the gain of the circuit will be 1.9. The difference voltage is 0.5V and the gain is 1.9 product of which will give us 0.95V as output voltage which is measured and displayed in the image using a multimeter. The 90003 complete working of instrumentation amplifier circuit is show in the video 90004 linked below. 90005 90002 90005 90002 Similarly you can change the value of R1 to set the gain as required using the formulae discussed above.Since the gain of this amplifier can be controlled very easily using a single resistor it is often used in volume control for audio circuits. 90005 90002 Hope you understood the circuit and enjoyed learning something useful. If you have any questions leave them in the comment section below or use the forum for faster response. 90005 .90000 LM386 Audio Amplifier Circuit Diagram 90001 90002 90003 Simple Mic audio amplifier 90004 can amplify sound that is given from Microphone. This circuit can be used as «Small mic and loudspeaker system» for a small space like a room. This circuit can also be used in many applications like portable music players, intercoms, radio amplifiers, TV sound systems, Ultrasonic drivers etc. It can also be used as sound sensor for microcontrollers. It is inexpensive, low power operated and only need few components to work.This circuit is based on 90003 LM386 IC 90004 to amplify sound. 90007 90002 90007 90002 90003 LM386 is a low voltage audio amplifier 90004 and frequently used in battery powered music devices like radios, guitars, toys etc. 90003 The gain range is 20 to 200 90004, gain is internally set to 20 (without using external component) but can be increased to 200 by using resistor and capacitor between PIN 1 and 8, or just with a capacitor. Voltage gain simply means that Voltage out is 200 times the Voltage IN.LM386 has a wide supply voltage range 4-12v. Below is the 90003 Pin diagram of LM386 90004. 90007 90002 90019 90007 90002 90003 Pin description of LM386 90004 is given below along with the functions of external components used for amplification. 90007 90002 90007 90027 90003 Components 90004 90030 90031 90032 IC LM386 90033 90032 Condensor Mic 90033 90032 Speaker 8ohm 90033 90032 Capacitors- 220uF, 10uF (two), 0.1uF, 0.05uF 90033 90032 Resistor- 10k (two) 90033 90032 Potentiometer- 100k 90033 90032 Battery 5-12v 90033 90046 90002 90007 90002 90003 PIN 1 and 8: 90004 These are the gain control PINs, internally the gain is set to 20 but it can be increased up to 200 by using a capacitor between PIN 1 and 8.We have used 10uF 90003 capacitor C1 90004 to get the highest gain i.e. 200. Gain can be adjusted to any value between 20 to 200 by using proper capacitor. 90007 90002 90003 Pin 2 and 3: 90004 These are the input PINs for sound signals. Pin 2 is the negative input terminal, connected to the ground. Pin 3 is the positive input terminal, in which sound signal is fed to be amplified. In our circuit it is connected to the positive terminal of the condenser mic with a 90003 100k potentiometer RV1 90004.Potentiometer acts as volume control knob. 90007 90002 A 90003 capacitor C5 90004 of 0.1uF has also been used along with potentiometer, to remove the DC component of input signal and only allow audio (AC component) to be fed into LM386. 90007 90002 90003 Pin 4 and 6: 90004 These are the power supply Pins of IC, Pin 6 for is + Vcc and Pin 4 is Ground. The circuit can be powered with voltage between 5-12v. 90007 90002 90003 Pin 5: 90004 This is the output PIN, from which we get the amplified sound signal.90007 90002 90007 90002 The output signal has both AC and DC component, and DC component is undesirable and can not be fed to Speaker. So to remove this DC component, a 90003 capacitor C2 90004 of 220uF has been used. This has the same function as Capacitor C5 (0.1uF) at input side. 90007 90002 90007 90002 Along with this capacitor, a 90003 filter circuit 90004 of 90003 Capacitor C3 90004 (.05uF) and 90003 resistor R1 90004 (10k) has been used at the output PIN 5. This filter also called the 90003 «Zobel network» 90004, this electronic filter is used to remove the sudden High frequency oscillations or noise.90007 90002 90003 Pin 7: 90004 This is the bypass terminal. It can be left open or can be grounded using a capacitor for stability. 90007 90002 90007 90002 90003 Resistor R2 90004 (10k) has been used as a Pull up resistor to connect Condenser mic to the positive supply voltage, to provide the power to the mic. A suitable resistor should be used for proper working of mic, you can look up to datasheet for the value or use a variable resistor and set the proper value. 90007 90002 90007 90002 This 90003 LM386 audio amplifier circuit 90004 can be also used 90003 to record any sound 90004.We just need a 3.5 mm audio plug and a computer with sound recording software. We only need to connect computer’s 3.5mm jack in place of Speaker, using 3.5mm audio plug, and we can easily record our voice or any sound into computer like a professional microphone. [Also check: Simple Audio Amplifier using IC 555] 90007 .90000 Transistor as an Amplifier Circuit 90001 90002 Transistors are the semiconductor devices used for switching or amplifying electrical signals. They are highly durable, smaller in size and operates on a low voltage supply. A Transistor is a three terminal device: 90003 90004 90005 90006 Base 90007: This pin used for activating the transistor (minimum 0.7V required to turn ON a Transistor) 90008 90005 90006 Collector 90007: Current flow through this terminal 90008 90005 90006 Emitter 90007: Current drain out from this terminal, normally connected to ground 90008 90017 90002 There are two type of transistors: NPN Transistor and PNP Transistor.In this circuit we are using a NPN transistor for amplifying the signals which are demonstrated using an oscilloscope. 90003 90002 As we know a transistor is generally used as a Transistor as a Switch or Transistor as an amplifier. We have explained Transistor as a Switch in our previous tutorial, now for 90006 using a transistor as an amplifier 90007 we have demonstrated the circuit and it’s working in this tutorial. For using a transistor as an amplifier we have three transistor configuration which are explained below.90003 90002 90003 90026 90006 What are Transistor Configurations? 90007 90029 90002 Generally, there are three types of configurations and their descriptions with respect to gain is as follows: 90003 90004 90005 Common Base (CB) Configuration: It has no current gain but has voltage gain. 90008 90005 Common Collector (CC) Configuration: It has current gain but no voltage gain. 90008 90005 Common Emitter (CE) Configuration: It has current gain and voltage gain both. 90008 90017 90002 90003 90002 Here, we are explaining Common-Emitter configuration, as it is the most used and popular configuration.For, learning about other two configuration, types of transistors and their working follow the linked article. 90003 90002 90003 90026 90006 Common-Emitter Configuration 90007 90029 90002 90051 90003 90002 In the CE (Common-Emitter) Configuration, we get output from the collector terminal. Input is supplied to the base terminal and the emitter is common for the Input and Output. This configuration is an inverting amplifier circuit. Here, the input parameters are V 90054 BE 90055 and I 90054 B 90055 and output parameters are V 90054 CE 90055 and I 90054 C 90055.90003 90002 In this configuration, the sum of collector and base current is equal to the emitter current. 90003 90065 90006 I 90054 E 90055 = I 90054 C 90055 + I 90054 B 90055 90007 90074 90002 The current gain (Beta) is defined by the ratio of collector current and base current in this configuration. 90003 90065 90006 Current Gain (β) = I 90054 C 90055 / I 90054 B 90055 90007 90074 90002 This configuration is most used configuration among all the three, as it has average input and output impedance value.The output signal phase shift is 180⁰, hence the output and input are inverse to each other. 90003 90002 90003 90026 90006 Components Required for a Transistor Amplifier Circuit 90007 90029 90004 90005 BC547-NPN Transistor 90008 90005 Resistor (10k, 4.7k, 1.5k, 1k) 90008 90005 Capacitor (0.1uf, 1uf, 22uf) 90008 90005 Oscilloscope 90008 90005 Connecting Wires 90008 90005 Breadboard 90008 90005 12V supply 90008 90017 90002 90003 90026 90006 Simple Transistor Amplifier Circuit Diagram 90007 90029 90002 90116 90003 90002 90003 90002 90121 90003 90002 90003 90026 90006 Working of Transistor as an Amplifier 90007 90029 90002 In the above circuit diagram, we have made a voltage divider circuit using resistor R1 and R2 of 4.7k and 1.5k respectively. Hence, the output of the voltage divider circuit is used for proper biasing to turn ON the transistor. A transistor’s base terminal voltage required to turn ON the transistor ranges from 0.7 (min) to 5V (max). You can change the resistor value but the base input voltage should not exceed the range. When supply is given to the circuit, the voltage divider circuit output provide enough voltage to bias the transistor. 90003 90002 Here, R4 is used as current limiting resistor and C2 is used as bypass capacitor and R3-C3 are making a RC filter for the output signal.90003 90002 There are three operating regions of a transistor mentioned below: 90003 90004 90005 90006 Cut-off region: 90007 when voltage between base and emitter is less than 0.7V, transistor is in cut-off region. 90008 90005 90006 Saturation region: 90007 When V 90054 BC 90055 and V 90054 BE 90055 increases and both get forward biased, then the transistor is in saturation region. 90008 90005 90006 Active region: 90007 when base voltage increases, but V 90054 BC 90055 (base to collector) voltage is still negative, upto this value, transistor remain in active region.90008 90017 90002 A transistor will work as an amplifier only when it is operated in active region. Here, the transistor work as an amplifier, we have used common-emitter configuration. 90003 90002 Hence, the pulse input supplied to base get amplified and received at capacitor C3. 90003 90002 90160 90003 90002 90003 90002 Now, the question is how it gets amplified? When the input pulse goes HIGH it turn on the transistor and current start flowing from collector to emitter for that time, which means the pulse from collector to emitter also gets HIGH for that time and vice versa.So, the transistor is just mimicking the input pulse (which is off low voltage) to the output pulse (which is off HIGH voltage, 12V in our circuit). 90003 90002 90003 .Похожие записи
