Как работает ламповый усилитель на 6П43П. Какие особенности конструкции влияют на качество звука. Какие преимущества дает триодное включение выходной лампы. Как настроить усилитель для получения наилучшего звучания.
Особенности схемы лампового усилителя на 6П43П
Ламповый усилитель на 6П43П представляет собой классическую однотактную схему с интересными конструктивными решениями:
- Параллельное включение триодов лампы 6Н2П в предварительном каскаде для снижения выходного сопротивления
- Тщательно подобранные номиналы элементов для компенсации нелинейных искажений
- Триодное включение выходной лампы 6П43П
- Возможность использования автоматического или фиксированного смещения выходной лампы
Такая конфигурация позволяет добиться высокого качества звучания при относительной простоте схемы. Рассмотрим основные узлы усилителя подробнее.
Предварительный каскад на лампе 6Н2П
В предварительном каскаде используется двойной триод 6Н2П. Особенностью является параллельное включение обоих триодов, что позволяет:
- Снизить выходное сопротивление каскада
- Улучшить нагрузочную способность
- Повысить соотношение сигнал/шум
Такое решение положительно сказывается на общих характеристиках усилителя. Как это влияет на звук? Давайте разберемся.
Как параллельное включение триодов влияет на звучание?
Снижение выходного сопротивления предварительного каскада дает следующие преимущества:
- Улучшается передача динамики сигнала
- Снижаются интермодуляционные искажения
- Повышается устойчивость к самовозбуждению
- Расширяется полоса пропускания на высоких частотах
В результате звучание становится более чистым, детальным и динамичным. Особенно это заметно на сложном музыкальном материале.
Выходной каскад на лампе 6П43П
В качестве выходной лампы используется пентод 6П43П, включенный в триодном режиме. Почему выбрана именно эта лампа?
- 6П43П имеет хорошую геометрию внутренней конструкции
- Обеспечивает сочное и яркое звучание
- Дает отличную детализацию и передачу оттенков звука
Триодное включение позволяет получить более линейную характеристику и низкий уровень искажений по сравнению с пентодным режимом. Это положительно сказывается на качестве звука.
Преимущества триодного режима выходной лампы
Зачем используется триодное включение, если 6П43П — пентод? Вот основные причины:
- Более линейная передаточная характеристика
- Меньший уровень нелинейных искажений
- Лучшая передача микродинамики звука
- Более естественное и музыкальное звучание
При этом снижается выходная мощность по сравнению с пентодным режимом. Но для качественного звуковоспроизведения это не критично.
Варианты смещения выходной лампы
Схема предусматривает два варианта смещения выходной лампы:
- Автоматическое смещение (катодное)
- Фиксированное смещение от отдельной обмотки трансформатора
Какой вариант лучше? Автор отмечает, что фиксированное смещение дает более глубокое и красивое звучание. Однако и автоматическое смещение обеспечивает отличное качество звука.
Выбор выходного трансформатора
Выходной трансформатор — критически важный элемент лампового усилителя. От его качества во многом зависит итоговое звучание. Какие варианты можно использовать?
- ТВЗ 1-9 от лампового телевизора (с доработкой)
- Специализированные трансформаторы для ламповых усилителей (например, TW6SE)
При использовании ТВЗ 1-9 рекомендуется перемотка с заменой изоляции на более качественную. Специализированные трансформаторы обычно не требуют доработки.
Настройка усилителя для получения наилучшего звучания
Для достижения оптимального качества звука важна правильная настройка усилителя. На что обратить внимание?
- Установка тока покоя выходной лампы (около 50 мА)
- Подбор емкости конденсатора в цепи автосмещения
- Выбор качественных разделительных конденсаторов
- Настройка режима работы предварительного каскада
Тонкая настройка этих параметров позволяет раскрыть весь потенциал усилителя и получить максимально качественное звучание.
Особенности звучания лампового усилителя на 6П43П
Какое звучание можно получить от правильно собранного усилителя на 6П43П? Основные характеристики:
- Сочный и яркий звук
- Отличная детализация и передача оттенков
- Хорошая микро- и макродинамика
- Естественное и музыкальное звучание
- Широкая звуковая сцена
Усилитель одинаково хорошо воспроизводит различные жанры музыки — от классики до рока. При этом не требуется переключение режимов работы выходного каскада.
Выбор элементной базы для усилителя
Качество звучания во многом зависит от применяемых компонентов. На что обратить внимание при выборе элементной базы?
- Лампы: желательно использовать отобранные экземпляры
- Конденсаторы: предпочтительны полипропиленовые и бумажно-масляные
- Резисторы: углеродистые или металлопленочные с малым ТКС
- Провода: для межкаскадных связей лучше использовать серебряные
Применение качественных компонентов позволяет раскрыть весь потенциал схемы и получить максимально чистое и детальное звучание.
Классический усилитель на 6П43П. Токовые зеркала. Часть 1.
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Классический усилитель на 6П43П. Токовые зеркала. Часть 1.
Добрый день, уважаемые радиолюбители.
В предыдущих частях данной статьи я рассказывал Вам, как строил классический усилитель на 6Ф12П в предварительном усилителе и 6П43П в выходном каскаде, а так же о замене 6Ф12П на 6Н3П в предварительном усилителе. Кроме того, в последней части статьи я начал рассказ об источниках тока в катодах ламп выходного каскада усилителя. Сегодня я хотел бы поделиться с Вами второй серией экспериментов, проведённых со схемотехникой выходного каскада данного усилителя. Итак, пожалуй начнём.
На схеме ниже представлена схема электрическая принципиальная нового варианта усилителя.
Основным отличием данного усилителя от предыдущих вариантов является применение каскодного токового зеркала с коэффициентом отражения тока 1:1 для задания режима ламп выходного каскада по постоянному току.
Токовое зеркало реализовано на биполярных транзисторах VT1-VT4. Токозадающим плечом является плечо, реализованное на транзисторах VT1, VT3. Ток покоя определяется внутренним сопротивлением лампы Ла2 по постоянному току в рабочей точке, а так же резисторами R13, R15, R17. Заданный ток отражается с коэффициентом равным 1:1 во второе плечо, реализованное на транзисторах VT2, VT4.
Кроме того, падение напряжения на резисторах R13, R15, R17 а так же транзисторах VT1, VT3 является для лампы Ла2 напряжением автоматического смещения, что дополнительно стабилизирует режим выходного каскада по постоянному току.
Для устранения глубокой местной ООС со стороны катода токовое зеркало дополнительно шунтировано конденсаторами С9, С10.
Предположим, по каким-то причинам ток радиолампы Ла2 начал увеличиваться. В связи с увеличением тока покоя увеличивается падение напряжения на токозадающем резисторе R17, что приводит к уменьшению тока покоя из-за возросшего напряжения автосмещения + само токовое зеркало старается поддержать заданный ток. При уменьшении тока покоя происходит всё в точности наоборот.
В это же время ток второго плеча при правильной настройке токового зеркала изменяется на такую же самую величину. Таким образом разбалансировки выходного каскада по постоянному току не происходит.
Для корректной и стабильной работы токового зеркала транзисторы VT1, VT2, VT3, VT4 должны иметь одинаковый тепловой режим и статический коэффициент передачи по току. Кроме того данные транзисторы необходимо установить на радиатор площадью 4-5 квадратных сантиметров толщиной 0.5-1 мм. Идеальным вариантом является использование согласованных пар транзисторов в одном корпусе для каждого токового зеркала либо закрепление транзисторов на радиатор с обратных сторон напротив друг друга через изолирующие прокладки.
Настройка выходного каскада данного варианта усилителя не представляет сложности. Для установки токов покоя радиоламп Ла2, Ла3 необходимо подобрать величину резистора R17, при этом разбалансировка токов плеч компенсируется подбором резистора R14. На этом настройку выходного каскада можно считать законченной.
После настройки данного варианта усилителя было произведено так же измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже представлена АЧХ усилителя при номинальной выходной мощности равной 8 Вт.
По скрину видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ простирается грубо от 10-15 Гц до 32-33 кГц. Замерить АЧХ в большую сторону не позволяют параметры установленной в ПК звуковой карты.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 8 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.82%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -45 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала при выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.45%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -52 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала при выходной мощности равной 3 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.05%, а уровень самой высокой гармоники, 2-ой, грубо равен -74 дБ.
После превышения выходной мощности равной 8 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 16 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы усилителя показан на скрине далее.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 4.2%, а уровень самой высокой гармоники, 5-ой, грубо равен -21 дБ.
Что же касается стабильности тока покоя, то при изменении выходной мощности от 0 до максимальной мощности ток покоя одного плеча изменяется от 27.1 до 36.1 мА, а второго плеча от 28.5 до 37.6 мА т.е. в одном плече ток покоя изменяется всего на 9 мА, а во втором на 9.1 мА, что подтверждает нормальную работу токового зеркала. Разбаланс плеч во время работы усилителя составляет около 0.1 мА. Переменная составляющая тока анода при этом изменяется в одном плече от 0 до 48 мА (действующего значения) и от 0 до 47 мА (действующего значения) во втором плече. Разбаланс плеч по переменному току связан с разбросом характеристих радиоламп выходного каскада Ла2, Ла3. Токовое зеркало практически не оказывает влияния на работу выходного каскада по переменному току.
По приведённым измерениям можно сделать вывод о том, что в целом линейность усилителя с каскодным токовым зеркалом хуже, чем с классическим. Я считаю это связано со значительным различием вносимого каскодным токовым зеркалом в катодные цепи выходного каскада сопротивлением. Для уменьшения искажений во всём диапазоне выходных мощностей необходимо лампы выходного каскада подобрать в пары более точно.
На фото ниже представлены показания амперметров при измерении переменной и постоянной составляющей токов анодов ламп выходного каскада при изменении мощности от 0 до максимальной.
После проведения настройки и измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. В целом звучание данного усилителя аналогично звучанию усилителя с классическим токовым зеркалом, но есть некоторое подбубнивание НЧ, хотя ВЧ проигрывается достаточно детально.
После контрольного прослушивания усилителя была произведена модернизация выходного каскада УНЧ. Модернизированный вариант усилителя показан на схеме ниже.
По схеме видно, что в катоды ламп выходного каскада было установлено так называемое симметричное токовое зеркало.
В данном токовом зеркале токозадающим является верхнее (правое по схеме, соединённое непосредственно с катодами ламп выходного каскада) токовое зеркало. Токозадающим плечом является плечо, реализованное на транзисторе VT3. Установленный резистором R17 и внутренним сопротивлением лампы Ла2 ток отражается с коэффициентом 1:1 во второе плечо, реализованное на транзисторе VT4. Тем самым поддерживается ток покоя радиолампы Ла3 выходного каскада.
В то же время отражённый во второе плечо верхнего токового зеркала ток является опорным током для нижнего токового зеркала, реализованного на транзисторах VT1, VT2. Заданный во втором плече ток вновь отражается нижним токовым зеркалом в первое плечо с коэффициентом 1:1, стараясь поддержать исходный ток.
Таким образом получается, что верхнее токовое зеркало воздействует само на себя через цепь обратной связи по постоянному току. Кроме того данное токовое зеркало по величине вносимого в плечи выходного каскада сопротивления является практически симметричным.
Для устранения глубокой местной ООС со стороны катода токовое зеркало дополнительно шунтировано конденсаторами С9, С10.
Требования по обеспечению адекватной работы токового зеркала аналогичны предыдущему варианту усилителя.
Настройка выходного каскада данного варианта усилителя полностью аналогична настройке предыдущего варианта усилителя, поэтому повторно её описывать не буду.
После настройки усилителя было так же произведено измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 8 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.35%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же 2-ой) грубо равен -58 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала при выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.15%, а уровень самой высокой гармоники, 3-ей, грубо равен -61 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 3 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.047%, а уровень самой высокой гармоники 2-ой грубо равен -75 дБ.
После превышения номинальной выходной мощности равной 8 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 16 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы представлен на скрине ниже.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 3.1%, а уровень самой высокой гармоники, 5-ой, грубо равен -30 дБ.
Что же касается стабильности тока покоя, то при изменении выходной мощности от 0 до максимальной мощности ток покоя одного плеча изменяется от 31.8 до 39.1 мА, а второго плеча от 30.9 до 38.3 мА т.е. в одном плече ток покоя изменяется всего на 7.3 мА, а во втором на 7.4 мА, что подтверждает нормальную работу симметричного токового зеркала. Разбаланс плеч во время работы усилителя составляет около 0.1 мА. Кроме того уменьшилось абсолютное изменение тока покоя при изменении выходной мощности по сравнению с предыдущим вариантом усилителя. Переменная составляющая тока анода при этом изменяется в одном плече от 0 до 49.5 мА (действующего значения) и от 0 до 51.3 мА (действующего значения) во втором плече. Разбаланс плеч по переменному току связан с разбросом характеристих радиоламп выходного каскада Ла2, Ла3.
По приведённым измерениям можно сделать вывод о том, что в целом линейность усилителя с симметричным каскодным токовым зеркалом значительно лучше, чем с обыкновенным каскодным токовым зеркалом во всём диапазоне выходных мощностей (впрочем линейность значительно выше и по сравнению с классическим токовым зеркалом, описанным в предыдущей части данной статьи). Я считаю это связано с одинаковым вносимым токовым зеркалом сопротивлением в катодные цепи выходного каскада. Кроме того симметричность работы данного токового зеркала значительно выше, по сравнению с предыдущим вариантом. Для уменьшения искажений во всём диапазоне выходных мощностей необходимо так же подобрать лампы выходного каскада в пары более точно.
На фото ниже представлены показания амперметров при измерении переменной и постоянной составляющей токов анодов ламп выходного каскада при изменении мощности от 0 до максимальной.
После проведения настройки и измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. В целом звучание данного усилителя достаточно чистое и детальное вплоть до номинальной выходной мощности. Подбубнивания НЧ обнаружено не было, ВЧ проигрываются чисто и детально, середина на слух немного приподнята. Звучание именно данного варианта усилителя из описанных в данной статье мне понравилось больше всего.
В подборке видео ниже показана работа макета данного варианта усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
На фото ниже представлен внешний вид каскодного (и симметричного каскодного) токового зеркала во время проведения испытаний. Внешне данные токовые зеркала на плате выглядят одинаково т.к. их отличает друг от друга только одно соединение в нижнем токовом зеркале.
После контрольного прослушивания усилителя была вновь произведена модернизация выходного каскада УНЧ. Модернизированный вариант усилителя показан на схеме ниже.
По схеме видно, что в катоды ламп выходного каскада был установлен так называемый прецизионный отражатель тока.
Данный отражатель тока имеет повышенную точность (по сравнению с классическим токовым зеркалом) за счёт добавления базового тока транзистора VT4 (равного базовому току VT3) к выходному току транзистора VT2.
Для устранения глубокой местной ООС со стороны катода токовое зеркало так же было дополнительно шунтировано конденсаторами С9, С10.
Требования по обеспечению адекватной работы токового зеркала аналогичны предыдущим вариантам усилителя.
Настройка выходного каскада данного варианта усилителя полностью аналогична настройке предыдущих вариантов усилителя, за исключением того, что токи покоя устанавливаются подбором резистора R16, а ассиметрия токов плеч устраняется подбором резистора R14.
После настройки усилителя было так же произведено измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 8 Вт.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.57%, а уровень самой высокой гармоники 2-ой, грубо равен -51 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.27%, а уровень самой высокой гармоники, 2-ой (и примерно такой же 3-ей), грубо равен -60 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при выходной мощности равной 3 Вт.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.09%, а уровень самой высокой гармоники 2-ой, грубо равен -70 дБ.
После превышения выходной мощности равной 16 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равнуую 16 Вт. Спектр сигнала на выходе усилителя в таком режиме работы представлен на спектре ниже.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 2.51%, а уровень самой высокой гармоники, 5-ой, грубо равен -32 дБ.
Что же касается стабильности тока покоя, то при изменении выходной мощности от 0 до максимальной мощности ток покоя одного плеча изменяется от 32.3 до 42.9 мА, а второго плеча от 29.2 до 39.3 мА т.е. в одном плече ток покоя изменяется всего на 10.6 мА, а во втором на 10.1 мА, что подтверждает нормальную работу отражателя тока. Разбаланс плеч во время работы усилителя составляет около 0.5 мА. Абсолютное изменение тока покоя прецизионного отражателя тока при изменении выходной мощности по сравнению с предыдущими вариантами усилителя несколько выше. Предполагаю это связано с разбросом статического коэффициента усиления транзисторов VT1-VT4 данного отражателя тока, а так же с различием температурного режима данных транзисторов. Переменная составляющая тока анода при этом изменяется в одном плече от 0 до 53.2 мА (действующего значения) и от 0 до 54.6 мА (действующего значения) во втором плече. Разбаланс плеч по переменному току связан с разбросом характеристих радиоламп выходного каскада Ла2, Ла3.
По приведённым измерениям можно сделать вывод о том, что в целом линейность усилителя c прецизионным отражателем тока значительно лучше, по сравнению с классическим токовым зеркалом (если рассматривать по уровню нелинейных искажений), но хуже, чем с симметричным каскодным токовым зеркалом по всем параметрам во всём диапазоне выходных мощностей. Для уменьшения искажений во всём диапазоне выходных мощностей необходимо так же подобрать лампы выходного каскада в пары более точно.
На фото ниже представлены показания амперметров при измерении переменной и постоянной составляющей токов анодов ламп выходного каскада при изменении мощности от 0 до максимальной.
После проведения настройки и измерения основных параметров усилителя было так же произведено контрольное прослушивание усилителя. В целом звучание данного усилителя похоже на звучание усилителя с классическим токовым зеркалом, но прослушивается небольшое подбубнивание на НЧ. При этом середитна и ВЧ отыгрываются достаточно детально.
В подборке видео ниже показана работа макета данного варианта усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
Все интересующие вопросы по этой и ранее опубликованным конструкциям пишите на майл: [email protected] . На этом на сегодня всё, с уважением, Андрей Савченко.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
⚡️Ламповый усилитель звука на лампе 6п43п
Ламповые усилители схемы высокого качества звука обеспечивают получение максимально чистый и прозрачный ламповый звук. Единственный их недостаток – это их высокая стоимость, что существенно ограничивает популярность данной категории усилителей.
В этой статье на нашем сайте мы расскажем вам как самостоятельно собрать качественный и недорогой ламповый усилитель звука, который по качеству звука не будет уступать своим уже готовым брендовым аналогам. Самый сложный и трудоемкий этап работы – это изготовление металлического корпуса.
В данном случае вы можете использовать корпуса от старых ламповых радиоприемников или усилителей. В качестве технической начинки использовались два выходных звуковых трансформаторов ТВЗ-1-9 на первый канал. ТВЗ-1-9 и ТВЗ-3Ш – на второй канал. Силовой трансформатор применялся ТС-180.
Схема лампового усилителя 6п43п
Несмотря на кажущуюся сложность изготовить ламповый усилитель своими руками не представляет какого-либо труда. Единственный нюанс состоит в том, что при пайке двухтактного лампового усилителя следует соблюдать внимательность, избегая монтажных ошибок, так как в схеме присутствует высокое анодное, сеточное напряжение и при неправильно подключенной схеме имеется риск выхода из строя радиодеталей, а иногда и повреждения самих ламп, которые неремонтопригодные.
Также следует позаботиться о наличии вентиляции отсека с лампами, которые в процессе работы нагреваются и без должной вентиляции может произойти их перегрев. Выбирая необходимые компоненты, рекомендуем вам не экономить на качестве деталей. Стоимость их не слишком велика даже при покупке ламп 6п43п и трансформаторов ТВЗ-1-9, ТВЗ-1-9, ТВЗ-3Ш.
Тогда как попытки сэкономить неизменно приведут к существенному ухудшению качества звука. Корпус рекомендуем обшивать ДСП и использовать несущее шасси. Соединение деталей осуществляется при помощи клея, пайки и самонарезных винтов. Возможно использование зеркального низа под лампы, что позволит вам добиться эффектного внешнего вида изготовленного самостоятельно усилителя.
Изготовленный нами самодельный ламповый усилитель отличается высокой мощностью и универсальностью. С одинаковым успехом он может использоваться для воспроизведения классической музыки и быстрых техно и транса.
Индикатор звука на 6Е5С для лампового усилителя
По субъективным ощущениям качество звука находится на высочайшем уровне. Даже на высокой громкости звук чистый и детализированный. В сравнении с обычными транзисторными или микросхемными усилителями качество на порядок выше. При этом стоимость изготовления лампового усилителя не слишком высока.
www.radiochipi.ru
Высококачественный однотактный усилитель мощности Манакова
Автор схемы этого усилителя занимается конструированием высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры с 1963 года. По моему мнению, он немало преуспел в этом. Конструкции его имеют отличное звучание, легко повторяемы и имеют заслуженный успех даже у начинающих. Я лишь (с разрешения автора) изложу особенности его работы.
Вниманию читателей предлагается простая оригинальная схема усилителя мощности в двух вариантах. Первый – бюджетный, с автоматическим смещением выходной лампы. Второй – с фиксированным смещением от отдельной обмотки силового трансформатора.
По мнению автора схемы, вариант с фиксированным смещением отличается более глубоким и красивым звуком, хотя и вариант с автоматическим смещением вас не разочарует, позволив всем его повторившим, не узнать звучание своих любимых записей.
Рис.1 Вариант схемы А. Манакова с автосмещением выходной лампы. Выходной трансформатор фирмы “Аудиоинструмент”
Схема усилителя в варианте с автосмещением выходной лампы приведена на рис.1 Входной сигнал после регулятора громкости подается на управляющую сетку двойного триода 6Н2П.Лампа эта имеет высокий коэффициент усиления и высокое внутреннее сопротивление, что в данном случае не очень хорошо. В подробности этого я вдаваться не буду, так как об этом можно прочитать в любой радиотехнической литературе.
Основной особенностью включения лампы предварительного каскада является параллельное включение двух триодов, находящихся внутри одного баллона лампы 6Н2П. Этим достигается уменьшение внутреннего сопротивления лампы, что влечет за собой улучшение нагрузочной способности и соотношение сигнал/шум. Сопротивление нагрузки выбрано не случайно, при этом достигается компенсация коэффициента нелинейных искажений выходного каскада и высокая динамика сигнала. Конденсатор 470 мкф, шунтирующий резистор катода, позволяет устранить влияние обратной связи, уменьшающей усиление первого каскада.
Конденсатор 0,22мкф является разделительным и от его качества очень сильно зависит звук усилителя в целом. Можно применить ФТ, К71, К78 ,при желании получить более “теплое” звучание К40У-2, К40У-9, К42У-2. Не рекомендуется БМ, МБМ ввиду их утечки. Нежелательно применять К73 из-за их менее естественного звучания. Еще одно. При применении выходного трансформатора ТВЗ 1-9,емкость этого конденсатора следует уменьшить до 0,047-0,068 мкф. Дело в том, что ламповый однотактник при внешней простоте -конструкция сложная, например, емкость этого конденсатора входит в расчет амплитудно-частотной характеристики выходного каскада.
Теперь о выходном каскаде. Лампа 6П43П была выбрана не случайно. После прослушивания многих экземпляров ламп 6П14П,6П18П,6П43П было отдано предпочтение именно последней. Конструкция лампы характеризуется правильной геометрией внутренних частей, что само по себе говорит о высоком классе этого пентода. Поставьте именно эту лампу. Вы будете вознаграждены сочным и ярким звучанием, прекрасной детализацией звука и его оттенками.
Емкость конденсатора в цепи автоматического смещения можно увеличить до 1000 мкф (сравните звук), а резистором, включенным параллельно этому конденсатору, выставляется ток катода выходной лампы в пределах 50 ма (в варианте с автосмещением).
Автор использовал выходной трансформатор ТВЗ 1-9 от лампового телевизора, перебранный и “сваренный” в парафине заново, заменив бумагу в зазоре на чертежную кальку, я же использовал трансформатор TW6SE московской фирмы “Аудиоинструмент”.
По моему мнению, отличному, например, от мнения Симулкина, схема усилителя которого приведена в журнале “Радиохобби” №2 за 2003год (стр.57), никакой другой режим, кроме триодного, использовать не нужно. Рассуждения Станислава на странице 58 о пентодном включении выходной лампы для рок-музыки,ультралинейного для шансона и реггей, а триодного для классической музыки мне кажутся спорными. Эклектикой можно заниматься, но к звуку это никакого отношения не имеет. Основы построения высококачественных усилителей неизменны в течение многих десятилетий. Это:
1. Кратчайший, с наименьшими потерями, путь сигнала.
2. Высококачественные комплектующие.
3. Триодный режим выходного каскада.
Щелкать переключателем, да еще в анодной цепи, нелогично и нецелесообразно. С этим к сурдологу.
Рис. 2 Схема БП для усилителя А. Манакова на 6П43П с автосмещением
Вариант блока питания приведен на рисунке 2. Схема БП не отличается от описанных многократно и в комментариях не нуждается. Питать накал постоянным током не нужно, это приведет к ухудшению микродинамики.
Рис. 3 Вариант схемы А. Манакова с фиксированным смещением выходной лампы.
Для варианта усилителя с фиксированным смещением выходной лампы, схема которого приведена на рис. З, в блок питания добавляется дополнительный источник напряжения смещения, схема которого дана на рис.4. Подстроечным резистором R2 выставляется напряжение 0,04-0,05 вольт в контрольной точке К.Т. на схеме усилителя рис.3.
Рис. 4 Схема БП для варианта с фиксированным смещением.
В заключении привожу параметры усилителя при фиксированном смещении, измеренные А. Манаковым.
Р вых =2,5 Вт при КНИ=2-3% на частоте 1000 Гц. При Рвых=2,2 Вт КНИ=0,8-1% При использовании ТВЗ 1-9 частотный диапазон с 35-40 Гц до 18-19 кГц при неравномерности 1,5-2,0 дБ. (Зависит от качества исполнения ТВЗ 1-9). При использовании TW6SE фирмы “Аудиоинструмент”, диапазон частот еще шире. Более подробно об изделиях этой фирмы можно узнать по ссылке на сайте моего хорошего друга Михаила Торопкина www.metaleater.narod.ru
Пусть вас не пугает невысокая выходная мощность – в комплекте с акустикой, чувствительностью от 90 дБ, 2-З Вт вполне достаточно.
В дальнейшем предполагается ознакомить читателей со многими схемами А.Манакова, отличающимися простотой и оригинальностью, а так же прекрасным звуком.
Автор: Пузанов В., г Брянск
ldsound.ru
vitsserg — LiveJournal
Получил наконец-таки переменные резисторы Alps RK-27 на 50 КОм, 2 шт. Припаял один из них на переходную платку и установил на место в телефонный усилитель. Крепёжная гайка резистора — это вторая точка крепления накладки к передней панели. Ось оказалась длиннее, чем я предпологал, поэтому приготовленная для него ручка не подходит, нужно искать другую. «Тактильные» ощущения при вращении ручки приятные. А вот по звуку я, честно говоря, не услышал никакой разницы в сравнении с нашим СП3-30е. Собственно, и всё, больше я с телефонным усилителем не возился.На фото: переменный резистор установлен на место.
УНЧ на 6С3П — 6П43П.
За выходные сделал и настроил простой ламповый усилитель на 6С3П — 6П43П. Один канал (нужен моно усилитель), для предстоящих экспериментов (в довесок к БП, который я описал в предыдущем сообщении). Схема А. Манакова:
http://audioportal.su/showthread.php?t=2899
Только вместо запараллеленной 6Н2П на входе установил 6С3П. Ну и немного поигрался с режимами. Вот схема окончательного варианта (указаны номиналы деталей, которые сейчас реально установлены на плате):
Принципиальная схема и чертёж печатной платы.
Усилитель смонтирован на печатной плате размером 120 х 90 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Плата сделана по ЛУТ, чертежи выполнены в SprintLayout-5. Рисунок подгонялся под требуемый размер платы, поэтому есть пара не совсем удачных моментов в разводке.
На фото: плата без трансформатора и вид спереди.
Самое неудачное место — расположенные рядом резистор анодной нагрузки лампы 6С3П и переходной конденсатор. Резистор 5-ваттный, но тем не менее при работе нагревается очень сильно. Поэтому в окончательном варианте я заменил конденсатор К40У-9 0,1 мкФ х 630 В на такой же, но с рабочим напряжением 200 В. Просто он по диаметру ощутимо меньше и не так греется. Электролиты старался отнести подальше от ламп, насколько это возможно.
На фото: вид слева и справа.
Плату старался сделать максимально «универсальной». Так, например, переменный резистор можно установить как одинарный, так и сдвоенный. Отверстия рассчитаны на установку самых ходовых и доступных сегодня «альпсообразных» китайских резисторов. У меня пока что установлен старенький венгерский на 10 КОм. Все электролиты имеют по 2 отверстия у каждого вывода, что позволяет устанавливать детали с разными расстояниями между ножек. У переходного конденсатора аж по 3 отверстия на каждый вывод, так что там «выбор» ещё больше. Панелька для первой лампы разведена так, что позволяет устанавливать как 6С3П, так и 6С4П, ничего не меняя и не перепаивая (проверял с 6С4П, всё работает). Под выходной трансформатор предусмотрены 2 группы прямоугольных отверстий. Это позволяет устанавливать на плату и ТВ-3Ш, и ТВЗ-1-9. Соединение одного из выводов вторичной обмотки трансформатора с «общим» проводом не сделано. Но рядом предусмотрено отверстие «общего» провода, к которому можно перемычкой подключить любой из выводов вторички.
Да, о трансформаторах. Проверял усилитель с 4-я типами трансформаторов: ТВ-3Ш, ТВЗ-1-9, TW6SE («Аудиоинструмент») и «самосборный». О последнем чуть подробнее. Нашел в «закромах» трансформатор от какого-то лампового приёмника. Бескаркасная намотка, пластины покрыты зелёным цапоном. И ужасно ржавые. Ну и был ТВ-3Ш с первичной обмоткой в обрыве. Размер пластин и толщина набора у обоих трансформаторов оказался одинаковым, поэтому я сделал «пересадку»: взял катушку от «ржавого» трансформатора и железо от ТВ-3Ш. В зазор установил кальку и проварил его в парафине. В результате получился очень приличный трансформатор, который я и оставил в окончательном варианте.
На фото: первое включение усилителя и «супчик» из трансформатора 🙂
Проверял усилитель с БП, описанном в предыдущем сообщении. Довольно долго экспериментировал с режимом первой лампы. В результате остановился на том, что указан на схеме. Мне он показался наиболее «благозвучным».
Из трансформаторов лучше всего «спелся» с моими колонками TW6SE — благо у него 4 вывода вторички и можно подобрать оптимальную нагрузку для усилителя. Остальные, в порядке ухудшения, я бы расположил так: «самосборный», ТВ-3Ш и ТВЗ-1-9. Хочу подчеркнуть, что это относится только к связке с моими колонками и у любого другого результат может получиться совершенно противоположный.
Что касаемо объективных характеристик. Завал по НЧ начинается где-то Герц с 50, по ВЧ — примерно с 13-14 КГц. Точную АЧХ я не строил — так, промер в нескольких точках диапазона при входном сигнале 0,8 В (больше мой генератор не выдаёт). Искажений формы сигнала на осциллографе не наблюдается. Фона переменного тока даже с открытым входом практически нет (нужно прислушиваться). Звучит вполне себе приятно. В общем и целом результатом я доволен.
В заключении — фото готового устройства:
vitsserg.livejournal.com
РадиоКот :: Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П
Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П. Часть 1 (Введение).
Добрый день, уважаемые радиолюбители.
Как известно, в любительском творчестве бывают перерывы… В такие перерывы часто хочется вернуться к чему-то старому, проверенному, классическому… Вот и у меня наступил один из таких перерывов, поэтому сегодня я хотел бы предложить Вам схему классического усилителя на радиолампах 6Ф12П+6П43П. Давайте разберёмся кратко как она работает.
Схема электрическая принципиальная спроектированного усилителя показана на схеме ниже.
Итак, сигнал с выхода Вашего аудиоустройства, через разделительный конденсатор С1 и антипаразитный резистор R2 поступает на вход предварительного усилителя напряжения, выполненного на пентодной половинке лампы Ла1 [1] в триодном включении по схеме с общим катодом.
Триодное включение было выбрано для уменьшения коэффициента усиления предварительного усилителя напряжения т.к. во время первых испытаний чувствительность усилителя с пентодным предварительным усилителем получилась около 100-150 мВ, что для меня слишком много.
Нагрузкой предварительного усилителя напряжения является резистор R5. Резистор R6 выполняет защитную роль – предотвращает превышение тока второй сетки (рассеиваемой на второй сетке мощности) в критических режимах работы предварительного усилителя.
С выхода предварительного усилителя усиленный сигнал поступает на вход фазоинвертора с разделённой нагрузкой, выполненного на триодной половинке радиолампы Ла1 [1, 2]. Нагрузкой фазоинвертора со стороны анода являются резисторы R8, R9, а со стороны катода резистор R10.
С выхода фазоинвертора пара противофазных сигналов, через разделительные конденсаторы С7, С8 поступает на вход выходного каскада, реализованного на пентодах Ла2, Ла3 [3], включенных в пентодном включении с автоматическим смещением.
Нагрузкой выходного каскада усилителя служит трансформатор Tr1 с подключённой ко вторичной обмотке акустической системой.
Резистор R7, конденсаторы С2, С3 – дополнительный фильтр питания предварительного усилителя напряжения.
Резистор R11, конденсаторы С5, С6 – дополнительный фильтр питания фазоинверсного каскада усилителя.
Конденсаторы С11, С12 – дополнительный фильтр питания выходного каскада усилителя. Данные конденсаторы необходимо установить как можно ближе к точке соединения плюса источника питания и средней точки первичной обмотки выходного трансформатора.
Резистор R16 – резистор общей отрицательной обратной связи охватывающей усилитель полностью.
Настройка усилителя не представляет сложности. После включения усилителя необходимо дать усилителю прогреться 3-5 минут, после чего необходимо подстройкой резистора R3 выставить напряжение на аноде Ла1.1 равное 120 Вольт, а резисторами R14, R15 токи покоя радиоламп Ла2, Ла3 равные 30 мА. На этом настройку по постоянному току можно считать законченной.
В качестве источника питания вторых сеток выходных пентодов Ла2, Ла3 мной был использован параметрический стабилизатор на газовом стабилитроне СГ13П [4]. Гасящий резистор при этом равен 15 кОм мощностью 10 Вт. Шунтирующий стабилитрон конденсатор равен 0.1 мкФ, шунтирующий резистор равен 150 кОм (Резистор необходим для понижения добротности стабилизатора и уменьшения риска его самовозбуждения в совокупности с фильтрующим конденсатоором).
Настройка по переменному току производится резистором R8 по минимуму искажений на выходе усилителя любым известным способом. После настройки усилителя по переменному току настройку усилителя можно считать законченной.
Если при подключении резистора обратной связи R16 усилитель возбуждается либо повышается выходная мощность, значит вместо отрицательной обратной связи у нас получилась положительная. В этом случае необходимо поменять местами концы первичной либо вторичной обмотки трансформатора.
После настройки усилителя и проработки в течение 50-ти часов с целью проконтролировать стабильность параметров было произведено измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже показана АЧХ спроектированного усилителя при номинальной выходной мощности равной 6Вт.
По скрину видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ грубо равна от 10 Гц до 32-33 кГц. Замерить АЧХ в большую сторону не позволяют параметры звуковой карты установленной в ПК.
На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.57%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -47 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при половинной выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.28%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей, грубо равен -55 дБ.
После превышения номинальной выходной мощности равной 6 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение (клиппинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 12 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы представлен на скрине далее.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 3%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -29 дБ.
После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание.
Усилитель на выходе даёт практически нейтральный звук, НЧ отыгрываются хорошо, хотя и несколько не чётко с подбубниванием, инструменты в верхней части звукового диапазона прослушиваются хорошо. Для уменьшения эффекта подбубнивания на НЧ необходимо лампы выходного каскада более точно подобрать в пары, после чего можно будет уменьшить величину ООС, увеличив резистор R16 до 12-15 кОм.
В подборке фото ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.
В подборке видео ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П. Часть 2 (Работа над ошибками).
Описанный выше усилитель, в принципе, обладал вполне неплохими характеристиками, но его звучание мне не совсем нравилось (виной тому высокий уровень нечётных гармоник, в частности 3-ей). К тому же он обладал чрезмерно высокой чувствительностью… Таким образом эксперименты с данным усилителем были продолжены. Итак, схема электрическая принципиальная модернизированного варианта данного усилителя показана на схеме ниже. Разберёмся кратко как он работает.
Сигнал с выхода Вашего аудиоустройства, через разделительный конденсатор С1 и антипаразитный резистор R2 поступает на вход предварительного усилителя напряжения, выполненного на левом (по схеме) триоде радиолампы Ла1 [1] по схеме с общим катодом.
Нагрузкой предварительного усилителя напряжения является резистор R5.
С выхода предварительного усилителя усиленный сигнал поступает на вход фазоинвертора с разделённой нагрузкой, выполненного на правом (по схеме) триоде радиолампы Ла1 [1, 2]. Нагрузкой фазоинвертора со стороны анода являются резисторы R8, R9, а со стороны катода резистор R10.
С выхода фазоинвертора пара противофазных сигналов, через разделительные конденсаторы С7, С8 поступает на вход выходного каскада, реализованного на пентодах Ла2, Ла3 [3], включенных в пентодном включении с автоматическим смещением.
Нагрузкой выходного каскада усилителя служит трансформатор Tr1 с подключённой ко вторичной обмотке акустической системой.
Резистор R7, конденсаторы С2, С3 – дополнительный фильтр питания предварительного усилителя напряжения.
Резистор R11, конденсаторы С5, С6 – дополнительный фильтр питания фазоинверсного каскада усилителя.
Конденсаторы С11, С12 – дополнительный фильтр питания выходного каскада усилителя. Данные конденсаторы необходимо установить как можно ближе к точке соединения плюса источника питания и средней точки первичной обмотки выходного трансформатора.
Резистор R16 – резистор общей отрицательной обратной связи охватывающей усилитель полностью.
Настройка усилителя не представляет сложности. После включения усилителя необходимо дать усилителю прогреться 3-5 минут, после чего необходимо подстройкой резистора R3 выставить напряжение на аноде Ла1.1 равное 120 Вольт, а резисторами R14, R15 токи покоя радиоламп Ла2, Ла3 равные 30 мА. На этом настройку по постоянному току можно считать законченной.
Настройка по переменному току производится резистором R8 по минимуму искажений на выходе усилителя любым известным способом. После настройки усилителя по переменному току настройку усилителя можно считать законченной.
Если при подключении резистора обратной связи R16 усилитель возбуждается либо повышается выходная мощность, значит вместо отрицательной обратной связи у нас получилась положительная. В этом случае необходимо поменять местами концы первичной либо вторичной обмотки трансформатора.
Изначально на вторых сетках ламп выходного каскада было установлено напряжение аналогичное исходному усилителю т.е. 150 Вольт.
После настройки усилителя и проработки в течение 50-ти часов с целью проконтролировать стабильность параметров было произведено измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже показана АЧХ спроектированного усилителя при номинальной выходной мощности равной 6Вт.
По скрину видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ грубо равна от 10 Гц до 32-33 кГц. Замерить АЧХ в большую сторону не позволяют параметры звуковой карты установленной в ПК.
На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 1.16%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -42 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при половинной выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.65%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей, грубо равен -48 дБ.
После превышения номинальной выходной мощности равной 6 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение (клиппинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 12 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы представлен на скрине далее.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 5.2%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -29 дБ.
По произведённым измерениям видно, что возрос суммарный коэффициент гармоник на выходе усилителя. Наиболее сильно это видно по уровню нечётных гармоник, особенно 3-ей. Связано это с тем, что в данном варианте усилителя не происходит частичной компенсации искажений выходного каскада искажениями предварительного усилителя, как это было в исходном варианте усилителя. Это косвенно подтверждается тем, что при изменении режима предварительного усилителя уровень нечётных гармоник не изменяется т.е. основным источником данных гармоник является выходной каскад усилителя.
После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание.
Усилитель на выходе даёт нейтральное звучание, хотя и несколько транзисторное, НЧ отыгрываются хорошо, но чрезмерно подбашивают как в бочке, инструменты в верхней части звукового диапазона прослушиваются хорошо. В целом звучание данного усилителя схоже со звучанием исходного варианта усилителя.
В подборке видео ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
После измерения основных параметров усилителя и контрольного прослушивания был произведён поиск более линейного режима для выходного каскада усилителя. В результате экспериментов такой режим был найден. Отличается он только напряжением вторых сеток выходного каскада усилителя. В конечном варианте напряжение вторых сеток относительно катода равно +200…220 Вольт. Именно этот вариант усилителя и показан на исходной схеме в данной статье.
Настройка данного варианта усилителя аналогична настройке исходного усилителя.
После настройки усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя.
АЧХ усилителя повторно не привожу т.к. оно не изменилось.
На скрине ниже показан спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 12 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.67%, а уровень самой высокой гармоники 2-ой грубо равен -50 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при половинной выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.25%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же 2-ой), грубо равен -61 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала на выходе усилителя при четверти выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.13%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей, грубо равен -65 дБ.
После превышения номинальной выходной мощности равной 12 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение (клиппинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 18 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы представлен на скрине далее.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 2.6%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -31 дБ. Так же на спектре можно увидеть гармонику на частоте 500 Гц + интермодуляционные искажения с основным тоном. Данная гармоника появляется при превышении выходной мощности 14-15 Вт и связана с ненормальной работой газовых стабилитронов на пределе своих возможностей.
При максимальной выходной мощности потребляемый вторыми сетками ток возрастает и, как следствие, увеличивается падение напряжения на гасящем резисторе параметрического стабилизатора напряжения вторых сеток ламп выходного каскада. Остаточного напряжения при этом недостаточно для поддержания разряда в газовых стабилитронах — разряд гаснет. При усилении другой полуволны ток вторых сеток падает — стабилитрон вновь зажигается.
Как известно, газовые стабилитроны обладают широкой петлёй гистерезиса между напряжением возникновения, поддержания и исчезновения разряда. Благодаря этому в совокупности с параллельно включённым шунтирующим конденсатором возникает режим прерывистой генерации на пиках сигнала. Замена газовых стабилитронов на стабилизатор на основе полевого транзистора и полупроводнгиковых стабилитронов решило данную проблему.
По произведённым измерениям видно, что суммарный коэффициент гармоник на выходе усилителя значительно уменьшился. Наиболее сильно это видно по уровню нечётных гармоник, особенно 3-ей. Кроме того возросла выходная мощность усилителя.
После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание.
Усилитель на выходе даёт так же нейтральное звучание, НЧ отыгрываются хорошо (без подбубнивания, приглушения и подбашивания), инструменты в верхней части звукового диапазона прослушиваются чётко. В целом звучание данного усилителя мне понравилось больше всего.
Чувствительность усилителя при номинальной выходной мощности около 0.5-0.6 Вольт.
В подборке видео ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
Все интересующие вопросы по этой и ранее опубликованным конструкциям пишите на майл: [email protected] . На этом на сегодня всё, с уважением, Андрей Савченко.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
www.radiokot.ru
Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П. Занимательные эксперименты.
РадиоКот >Схемы >Аудио >Усилители >Классический усилитель на 6Ф12П+6П43П. Занимательные эксперименты.
Добрый день, уважаемые радиолюбители.
В предыдущих частях данной статьи я рассказывал Вам о том как строил и настраивал усилитель на 6Ф12П в предварительном усилителе и 6П43П в оконечном каскаде.
Самым последним экспериментом была замена радиолампы предварительного усилителя 6Ф12П на двойной триод 6Н3П с отстройкой по минимуму искажений получившейся связки. Таким образом в конечном варианте усилителя радиолампа 6Ф12П не использовалась, но название статьи осталось неизменным, дабы подчеркнуть целостность данной серии экспериментов, но в общем-то данная статья не об этом…
Сегодня я хотел бы поделиться с Вами первой серией экспериментов, проведённых со схемотехникой выходного каскада данного усилителя. Итак, пожалуй начнём.
На схеме ниже приведена схема электрическая принципиальная первого варианта спроектированного усилителя.
Если рассмотреть схему усилителя подробно, то можно заметить, что предварительный усилитель остался без изменения, все изменения коснулись только построения выходного каскада усилителя. В первом эксперименте выходной каскад усилителя был переведён на фиксированное смещение.
Отрицательное напряжение смещения подаётся на сетки ламп Ла2, Ла3 от источника питания через дополнительный CRC-фильтр, состоящий из конденсаторов С9, С10 и резистора R17. Резистор R17, совместно с переменным резистоором R16 образуют дополнительно регулируемый делитель напряжения.
Принцип работы и настройка данного варианта усилителя аналогична усилителям, описанным в предыдущих частях данной статьи, поэтому подробно этот момент рассматривать не будем. Единственно отличие в настройке — это настройка выходного каскада. Для настройки выходного каскада перед первым включением необходимо резистор R16 выставить в положение максимального сопротивления, а резистор R12 в среднее положение. После включения усилителя и прогрева его в течении 3-5 минут необходимо подстройкой переменного резистора R16 выставить токи ламп Ла2, Ла3 выходного каскада равные 30 мА. При этом балансировка по постоянному току производится переменным резистором R12. После установки заданных токов настройку по постоянному току можно считать законченной.
Настройка по переменному току производится по минимуму искажений резистором R7 любым известным способом. После настройки усилителя по переменному току настройку усилителя можно считать законченной.
После настройки усилителя было произведено измерение основных параметров усилителя. На скрине ниже представлена АЧХ данного варианта усилителя при номинальной выходной мощности равной 12 Вт.
По скрину видно, что полоса пропускания усилителя по уровню -3 дБ грубо простирается от 20 Гц до 32-33 кГц. Замерить АЧХ в большую сторону не позволяют параметры установленной в ПК звуковой карты.
На скрине далее представлен спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 12 Вт
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.25%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -57 дБ, что является отличным результатом для данного усилителя.
На скрине далее представлен спектр сигнала на выходе усилителя при половинной выходной мощности.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.21%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -58 дБ.
На скрине далее представлен спектр сигнала на выходе усилителя при четверти от номинальной выходной мощности.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.09%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей (и примерно такой же 2-ой) грубо равен -69…-71 дБ дБ.
После превышения номинальной мощности 12 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 25 Вт. Спектр сигнала на выходе усилителя в таком режиме работы представлен на скрине ниже.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 5.76%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -23 дБ.
После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание. Усилитель даёт на выходе чистый естественный звук, инструменты в верхней части звукового диапазона прослушиваются чётко (без излишнего подчёркивания), низкие частоты воспроизводятся так же чётко (без подбубнивания и подбашивания).
Тем не менее, несмотря на хорошие параметры усилителя в данном варианте включения, не рекомендуется радиолампы 6П43П использовать с фиксированным смещением т.к. возможен уход ламп в разнос (в саморазогрев). Из имеющихся у меня в наличии 4 ламп 6П43П только одна из них стабильно держит выставленный ток, 2 штуки немного плавают по току (2-3 мА за 30-40 минут работы) и одна ведёт себя крайне нестабильно (изменение тока покоя за 30-40 минут может составлять 8-12 и более мА… вплоть до лавинного саморазогрева). При замене ламп выходного каскада на радиолампы 6П14П, 6П15П, 6П18П, EL84 с корректировкой режима по постоянному току усилитель можно эксплуатировать безопасно в данном варианте включения ламп выходного каскада.
После проведения экспериментов с фиксированным смещением выходной каскад усилителя был переделан на полуавтоматическое смещение. Схема электрическая принципиальная данного варианта усилителя приведена на схеме ниже.
Если рассмотреть кратко, то данный вариант усилителя отличается от предыдущего только введением дополнительных резисторов автоматического смещения R18, R19 в цепи катодов ламп выходного каскада, а так же шунтирующих конденсаторов С13, С14, устраняющих местную ООС со стороны катода.
Принцип работы и настройка данного варианта усилителя ничем не отличается от предыдущего, поэтому рассматривать их не будем, а сразу перейдём к рассмотрению результата измерения основных параметров усилителя.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при номинальной выходной мощности равной 12 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.39%, а уровень самой высокой 2-ой гармоники грубо равен -55 дБ.
На скрине далее представлен спектр сигнала при половинной выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.31%, а уровень самой высокой гармоники 2-ой грубо равен -58 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала на выходе усилителя при четверти выходной мощности.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.13%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -62 дБ.
После превышения номинальной мощности 12 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель может развивать на выходе мощность равную 18 Вт. Спектр сигнала в таком режиме работы усилителя представлен на скрине ниже.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 2.45%, а уровень самой высокой гармоники 3-ей грубо равен -35 дБ.
После измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание. В целом звучание данного варианта усилителя аналогично предыдущему, за исключением более мягкого отыгрывания НЧ (с незначительным подбубниванием при средней и выше выходной мощности. Сказывается влияние 2-ой гармоники).
Благодаря введению дополнительных резисторов автоматического смещения (и тем самым перевода усилителя на полуавтоматическое смещение) в данном режиме параметры ламп выходного каскада достаточно стабильны и позволяют безопасно эксплуатировать усилитель без риска ухода в разнос (саморазогрев)… но за стабильность приходится платить некоторым увеличением искажений…
После прослушивания усилителя в течении нескольких дней эксперименты были продолжены. Следующий вариант усилителя родился во время обсуждения с Александром Широким способа стабилизации тока покоя выходного каскада с целью исключения подмагничивания тороидального выходного трансформатора при возможной разбалансировке плеч. Данный вариант усилителя представлен на схеме ниже.
Основным отличием данного усилителя от предыдущих вариантов является применение токового зеркала с коэффициентом отражения тока 1:1 для задания режима ламп выходного каскада по постоянному току.
Токовое зеркало реализовано на биполярных транзисторах VT1, VT2. Токозадающим плечом является плечо, реализованное на транзисторе VT1. Ток покоя определяется внутренним сопротивлением лампы Ла2 по постоянному току в рабочей точке, а так же резисторами R13, R15. Заданный ток отражается с коэффициентом равным 1:1 во второе плечо, реализованное на транзисторе VT2.
Кроме того, падение напряжения на резисторах R13, R15, а так же транзисторе VT1 является для лампы Ла2 напряжением автоматического смещения, что дополнительно стабилизирует режим выходного каскада по постоянному току.
Для устранения глубокой местной ООС со стороны катода токовое зеркало дополнительно шунтировано конденсаторами С9, С10.
Предположим, по каким-то причинам ток радиолампы Ла2 начал увеличиваться. В связи с увеличением тока покоя увеличивается падение напряжения на токозадающем резисторе R15, что приводит к уменьшению тока покоя из-за возросшего напряжения автосмещения + само токовое зеркало старается поддержать заданный ток. При уменьшении тока покоя происходит всё в точности наоборот.
В это же время ток второго плеча при правильной настройке токового зеркала изменяется на такую же самую величину. Таким образом разбалансировки выходного каскада по постоянному току не происходит.
Для корректной и стабильной работы токового зеркала транзисторы VT1, VT2 должны иметь одинаковый тепловой режим и статический коэффициент усиления по току. Кроме того данные транзисторы необходимо установить на радиатор площадью 4-5 квадратных сантиметров толщиной 0.5-1 мм. Идеальным вариантом является использование согласованной пары транзисторов в одном корпусе либо прикрепление транзисторов на радиатор с обратных сторон напротив друг друга через изолирующие прокладки.
Настройка выходного каскада данного варианта усилителя не представляет сложности. Для установки токов покоя радиоламп Ла2, Ла3 необходимо подобрать величину резистора R15, при этом разбалансировка токов плеч компенсируется подбором резистора R14. На этом настройку выходного каскада можно считать законченной.
После настройки данного варианта усилителя было произведено так же измерение основных параметров усилителя.
На скрине ниже представлен спектр сигнала при номинальной выходной мощности равной 8 Вт.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.95%, а уровень самой высокой гармоники 2-й грубо рвен -49 дБ.
На скрине ниже представлен спектр сигнала при выходной мощности равной 6 Вт.
По спектру видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.33%, а уровень самой высокой гармоники 2-й грубо равен -58 дБ.
На скрине далее показан спектр сигнала при выходной мощности равной 3 Вт.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 0.06%, а уровень самой высокой гармоники 4-ой грубо равен -70 дБ.
После превышения номинальной мощности 8 Вт усилитель начинает плавно входить в ограничение сигнала (клипинг). В таком режиме усилитель способен развивать на выходе мощность равную 16 Вт. Спектр сигнала на выходе усилителя в таком режиме работы показан на скрине ниже.
По скрину видно, что суммарный коэффициент гармоник грубо равен 3.2%, а уровень самой высокой гармоники 5-й грубо равен -29 дБ.
Что же касается стабильности тока покоя, то при изменении выходной мощности от 0 до максимальной ток покоя одного плеча изменяется от 28.4 до 33.5 мА, а второго плеча от 27.9 до 32.9 мА т.е. в одном плече ток покоя изменяется всего на 5 мА, а во втором на 5.1 мА, что подтверждает нормальную работу токового зеркала. Разбаланс плеч во время работы усилителя составляет около 0.1 мА. Переменная составляющая тока анода при этом изменяется в одном плече от 0 до 44.2 мА (действующего значения) и от 0 до 41 мА (действующего значения) во втором плече. Разбаланс плеч по переменному току связан с разбросом характеристих радиоламп выходного каскада Ла2, Ла3. Токовое зеркало не оказывает влияния на работу выходного каскада по переменному току.
По приведённым измерениям можно сделать вывод о том, что в целом линейность усилителя на средней мощности и ниже увеличилась благодаря лучшей симметрии выходного каскада. Для уменьшения искажений во всём диапазоне выходных мощностей необходимо лампы выходнгого каскад подобрать в пары более точно.
На фото ниже представлены показания амперметров при измерении переменной и постоянной составляющей токов анодов ламп выходного каскада при изменении мощности от 0 до максимальной.
После проведения настройки и измерения основных параметров усилителя было произведено контрольное прослушивание усилителя. Отличительной чертой данного варианта усилителя является наиболее чёткое и детальное воспроизведение НЧ. Всевозможные подбубнивания и подбашивания отсутствуют. Из представленных в данной статье вариантов усилителя звучание данного варианта мне понравилось больше всего.
В подборке видео ниже показана работа макета усилителя во время проведения испытаний.
Не стоит судить о качестве воспроизведения по данным видеозаписям т.к. микрофон фотоаппарата обладает посредственным качеством + ужасная акустика помещения со множеством эхо (по видео это прекрасно видно). Видео предназначено исключительно для демонстрационных целей.
Все интересующие вопросы по этой и ранее опубликованным конструкциям пишите на майл: [email protected] . На этом на сегодня всё, с уважением, Андрей Савченко.
Все вопросы в Форум.
Как вам эта статья? | Заработало ли это устройство у вас? |
Эти статьи вам тоже могут пригодиться:
www.radiokot.ru
16.10.2012 Собрал два моно-блока в классе А на лампах 6Н23П-ЕВ и 6П43П-Е размерами под свои дрова — S-90. Корпус пока не доделан до конца…
Концепция была следующая: -два моноблока на 6Н23П-ЕВ + 6П43П-Е; -первый каскад по схеме SRPP; -раздельное питание каждого каскада; -фиксированное смещение выходного каскада. С моих CD-источников выходит сигнал уровнем 2.8В по амплитуде при «0дб» записи. Поэтому было выбрано схемное решение SRPP. Надо сказать, что и по звучанию SRPP мне нравится больше, чем триод с резистивной нагрузкой. Использовался трансформатор ТА-43. Две обмотки 180Вx0,055A параллельно — анодное для 6П43П-Е. Обмотки 112В+112В+20Вx0.055A — анодное драйверного каскада. Раздельное включение накала и анодов. Реализовано фиксированное смещение от оставшейся обмотки ТА-43 на 20В. Для раздельных накалов каждой лампы используются обмотки ТН-33. Вот схема. Здесь не показан накальный трансформатор, подключенный параллельно анодному сразу после сетевого выключателя S1 и предохранителей. Первыми включаются накал и смещение, потом переключателем S2 включаются анодные напряжения каскадов. Для смещения можно было не делать удвоение, а использовать мостовой выпрямитель. Вообще, после многочисленных экспериментов я пришел к выводу, что драйверный каскад, как правило, требует более высокого Ea нежели оконечный, с учетом большого падения напряжения на резисторе анодной нагрузки или нагрузке в схеме SRPP. Если вы, конечно, хотите правильно «приготовить» некоторые экземпляры ламп и заставить их «петь»;)… Соответственно, брать это напряжение для драйвера от одного источника через гасящий резистор никак не получается, ввиду того, что оконечный каскад, как правило, требует менее высокого напряжения… Кроме того, раздельное питание каскадов, в целом, положительно сказывается на звуке (как и концепция моноблоков, впрочем). Поэтому, я предпочитаю делать раздельное питание исходя из оптимальных режимов ламп драйверного и оконечного каскадов. Вот мой вариант схемы. Схема — типовая, но все зависит от выбора рабочей точки ламп, Ra выходного трансформатора, его качества, качества элементов и монтажа всей конструкции. Для меня на первом месте стоит звук, а уж потом эстетика конструкции. Последний момент требует уйму времени, терпения и денег. Кстати, я не принадлежу к числу любителей, которые тратят немалые (порой, безумные) средства на некоторые компоненты, не занимаюсь «раздеванием» межкаскадных конденсаторов или процессами старения обмоточных проводов в потоке протонов — для меня интересно заставить лампы «запеть», затратив при этом минимум финансовых средств. Исключение, пожалуй, одно — ТВЗ. Здесь, я готов раскошелиться… А, поскольку, хочется попробовать разные схемные решения и «поженить» различные лампы в пары — тратить время, вылизывая одну конструкцию, совсем нет желания… Именно для этой цели я забацал себе макетку для экспериментов. О чем это я? Ах, да… Усилитель настраивался с помощью программы SpectraLAB по минимуму 3-й гармоники. К сожалению, аппаратного измерителя КНИ у меня пока нет.
Переменный резистор на входе — 5к. Для монтажа применялась жила от витой пары. Всё питание распаивалось монтажным многожильным проводом 0.3кв. и 0.5кв.. В звуковой части использовался припой с добавлением серебра. Межкаскадный конденсатор — К40-У9 0.47мФx250В. Отслушивал ФТ-3 0.22мФ и К71-7 0.41мФ. На мой ух, отдал предпочтение К40-У9.
Фото силовой части усилителя:
Фото звуковой части усилителя:
Второй моно-блок:
Потом заметил ошибку и развернул верхний дроссель на фото под 90 градусов к анодному трансформатору. Режимы работы ламп следующие: Ua1=298В, I01=12mA, K=20, Uk1=3В, в катоде 2200мФ+1мФ(это потом убрал), резистор около 220Ом, на аноде триода SRPP примерно половина общего напряжения каскада; Ua2=217В, I02=43.5mA, K=4.7, Ra=5,6k, Rн=8Ом (в последствии, акустика поменялась на самодельную — спасибо Гэгэну за динамики и консультацию, вот схема соединения динамиков).
Измеренное эмпирическим путем внутреннее сопротивление (Ri) лампы 6П43П-Е составило около 930Ом. При используемом сопротивлении эквивалентной нагрузки Ra, альфа получилась в районе 6-ти.
Сопротивление первичной обмотки ТВЗ, выполненного на железе ОСМ-0,4 Алексеем Шалиным — 42Ом, около 1900 витков, во вторичной — 72 витка (комбинируются из восьми двойных обмоток по 36 витков в каждой). На самом деле, пара этих трансформаторов заказывалась под проект на 6П45С под гораздо больший ток покоя, поэтому пришлось несколько уменьшить величину зазора в сердечниках… Наблюдение за формой и линейностью сигнала в НЧ области, в процессе настройки трансформаторов по тестовому диску, было довольно интересным, в плане сравнения результатов с более простыми ТВЗ.
АЧХ усилителя при подаче на вход белого шума выглядит следующим образом:
В процессе борьбы с фоном, обратил внимание на некий факт, который был описан в каком-то источнике, коих было прочитано великое множество — при отключении от розетки питания усилителя контакта заземления, соединённого с корпусом усилителя — пропадало несколько паразитных всплесков на АЧХ в области частот 250/550 и 800Гц. Это хорошо было заметно в режиме без сигнала на входе. К слову, в источнике как раз рекомендовалось не соединять корпус с контактом заземления розетки питания. Убедился в этом на собственном опыте, т.с..
В заключении, хочу поблагодарить Анатолия Иосифовича Манакова за схемные решения, Вадима Виленовича Пузанова за цикл очень полезных, на мой взгляд, статей про однотактные усилители, Алексея Шалина за прекрасно выполненные трансформаторы и массу полезной информации в личной переписке. p.s. думаю, на такой подвиг, как моно-блоки больше не пойду — уж больно хлопотно это. Хотя…:) |
mk748.ucoz.ru
