6П9 усилитель: Простой и качественный ламповый УМЗЧ на пентодах

alexxlabУсилител
Как собрать ламповый усилитель мощностью 4 Вт на пентодах 6П9. Какие особенности конструкции обеспечивают высокое качество звучания. Почему такой усилитель звучит громче и лучше многих транзисторных аналогов большей мощности.

Особенности схемы лампового усилителя на 6П9

Рассмотрим ключевые особенности схемы данного усилителя:

  • Однотактная схема на двух параллельно включенных пентодах 6П9
  • Отсутствие общей отрицательной обратной связи
  • Фиксированное смещение на управляющих сетках ламп
  • Стабилизатор напряжения для экранирующих сеток
  • Отсутствие межкаскадных разделительных конденсаторов
  • Выходной трансформатор с секционированными обмотками

Такая схема позволяет получить выходную мощность до 4 Вт при входном сигнале около 2 В. Это достаточно для комфортного прослушивания музыки в большинстве жилых помещений при использовании подходящих акустических систем.

Почему выбраны пентоды 6П9?

Пентод 6П9 имеет ряд преимуществ для использования в данном усилителе:


  • Высокая крутизна характеристики (10-11 мА/В)
  • Большое внутреннее сопротивление (80-100 кОм)
  • Достаточное усиление для построения однокаскадного УМЗЧ
  • Доступность и невысокая стоимость ламп
  • Отличное звучание в аудиоприменениях

Параллельное включение двух ламп позволяет удвоить выходную мощность без ухудшения качества звучания. При этом упрощается расчет и изготовление выходного трансформатора.

Особенности конструкции выходного трансформатора

Выходной трансформатор — один из ключевых элементов, определяющих качество звучания лампового усилителя. В данной конструкции применены следующие решения:

  • Использование ленточного магнитопровода из стали Э310
  • Секционирование первичной и вторичной обмоток
  • Оптимальное чередование секций для снижения паразитных емкостей
  • Применение бумажной межслойной и межобмоточной изоляции
  • Сборка магнитопровода с регулируемым воздушным зазором

Такая конструкция позволяет получить широкую полосу пропускания (20 Гц — 20 кГц по уровню -3 дБ) и низкий уровень искажений во всем диапазоне частот.


Блок питания усилителя

Качественное питание — залог хорошего звучания лампового усилителя. Основные особенности блока питания:

  • Применение анодно-накального трансформатора ТАН43-220-50
  • Мостовой выпрямитель на быстрых диодах
  • LC-фильтрация анодного напряжения
  • Отдельные накальные обмотки для каждого канала
  • Стабилизированное напряжение смещения

Такое решение обеспечивает низкий уровень пульсаций и помех, что положительно сказывается на качестве звучания усилителя.

Особенности конструкции и монтажа

При разработке конструкции и монтаже усилителя учтен ряд важных моментов:

  • Применение П-образного шасси для удобства монтажа
  • Экранирование сетевого трансформатора
  • Разделение силовой и сигнальной частей
  • Минимальная длина сигнальных цепей
  • Применение общей шины заземления
  • Механическая развязка ламп от шасси

Такой подход позволяет минимизировать взаимные наводки и обеспечить стабильную работу усилителя.

Настройка и оптимизация работы усилителя

Для получения максимального качества звучания необходима тщательная настройка усилителя:


  1. Подбор ламп с близкими характеристиками
  2. Установка оптимального тока покоя ламп
  3. Подбор величины воздушного зазора в магнитопроводе трансформатора
  4. Контроль формы выходного сигнала на различных частотах
  5. Проверка частотной характеристики усилителя

Такая настройка позволяет реализовать весь потенциал схемы и получить максимальное качество звучания.

Измеренные параметры усилителя

Основные измеренные параметры усилителя:

  • Номинальная выходная мощность: 3 Вт
  • Максимальная выходная мощность: 4 Вт
  • Полоса частот по уровню -3 дБ: 20 Гц — 20 кГц
  • Коэффициент гармонических искажений: 4% на номинальной мощности

Хотя формально эти параметры могут показаться скромными, субъективное восприятие звучания такого усилителя зачастую превосходит многие транзисторные усилители большей мощности.

Почему ламповый усилитель звучит «громче» транзисторного?

Существует несколько причин, по которым ламповый усилитель мощностью 3-4 Вт может звучать субъективно громче и лучше многих транзисторных усилителей большей мощности:


  1. Мягкое ограничение сигнала при перегрузке
  2. Благоприятный спектр гармонических искажений
  3. Высокий коэффициент передемпфирования
  4. Отсутствие интермодуляционных искажений
  5. Хорошая динамика звучания

Все эти факторы приводят к тому, что даже при небольшой номинальной мощности ламповый усилитель обеспечивает комфортный уровень громкости и высокое качество звучания.

Выбор акустических систем для лампового усилителя

Для раскрытия всего потенциала лампового усилителя необходимо правильно подобрать акустические системы. Основные требования:

  • Высокая чувствительность (не менее 90 дБ/Вт/м)
  • Номинальное сопротивление 8 Ом
  • Широкополосные динамики или 2-полосные системы
  • Небольшой объем корпуса (до 20-30 литров)

Такие акустические системы позволят получить высокий уровень громкости и отличное качество звучания даже при небольшой выходной мощности усилителя.


Однокаскадный ламповый УМЗЧ на 4Вт (6П9), схема и описание

В статье описана конструкция однокаскадного лампового УМЗЧ небольшой мощности, используемого автором совместно с АС, построенной на основе широкополосных головок повышенной чувствительности. В усилителе применено параллельное включение двух пентодов 6П9, отличающихся высоким усилением.

Это и позволило получить выходную мощность до 4 Вт при работе с источником сигнала, обеспечивающим напряжение сигнала до 1,5…2 В, т. е. от любого проигрывателя компакт-дисков или смартфона.

Современный исторический период, с точки зрения технологии, можно отнести к цифровой эре. Цифровые технологии в фотографии, звукозаписи, телевидении, радиосвязи, навигации, в «умном доме» и пр. — реалии нашего времени. Наряду с компьютерными средствами связи и передачи информации, они предоставили возможности, о которых раньше нельзя было и мечтать. В определённом смысле можно говорить об охвате этой технологией всего нашего быта и производства.

В последнее время численность любителей хорошего звука стала увеличиваться за счёт поколения, рождённого в цифровую эру и не заставшего ни виниловых дисков, ни магнитофонов.

В значительной мере этому способствует тот факт, что большую часть музыки современный человек прослушивает через головные телефоны с мультимедийного плейера или смартфона, а в стационарных условиях — через нехитрую акустическую систему телевизора или компьютера с простыми однокристальными УМЗЧ.

Тем не менее с претензией на лучшее звуковоспроизведение известный производитель компьютерного железа тайваньская компания АОреп в 2002 г. выпустил материнскую плату АХ4В-533 Tube со звуковым трактом на лампе и несколькими «аудиофильскими» конденсаторами MultiCap. резисторами Vishay и проводами Cardas. Причём лампу поставили нашу, российскую Sovtek 6922 (6Н23П).

Затем была конструкция АОреп AX4GE Tube-G [1], с предварительным усилителем на трёх лампах и деталями попроще. И всё — эта инициатива подхвачена не была.

В самом деле, чтобы повлиять на звуковоспроизведение кардинально, мало применить только буферный ламповый каскад, да и решение проблем теплового режима и режима питания лампы сразу увеличивает стоимость изделия.

Что же можно сделать в этом направлении? Ответ — применить полноценный ламповый усилитель. Каким требованиям должен соответствовать УМЗЧ? Безусловно, усилитель должен быть построен в соответствии с определёнными правилами, сложившимися в результате вековой практики лампового звуковоспроизведения, с учётом современных технологий.

По возможности он должен быть несложным, иметь достаточную выходную мощность и хорошие параметры, разумные габариты и массу. Вопрос теплового режима и энергопотребления тоже может оказаться актуальным. В общем, понятный набор требований, зачастую находящихся в противоречии друг с другом.

В отличие от транзисторной схемотехники, ламповая традиционна. Придумать что-то прорывное сложно. Первая мысль при взгляде на схему лампового УМЗЧ — как всё просто!

Но секрет хорошего звука, как правило, не в каком-то необычном схемотехническом решении, а в тщательной проработке конструкции и правильном выборе используемых элементов.

Один из принципов ламповой схемотехники — звуковой тракт должен быть максимально коротким, а число каскадов усиления — минимально.

Хотя на практике не всё так уж однозначно, тем не менее, при прочих равных условиях, два каскада усиления предпочтительнее, чем три. Малокас-кадность — одно из преимуществ ламповой схемотехники.

От лампового каскада можно получить большой коэффициент усиления, при этом число каскадов усиления минимально. Отсюда и особая звуковая панорама: музыкальные инструменты и голоса расположены по всему акустическому пространству.

При прослушивании АС с «правильным» ламповым усилителем через некоторое время о громкоговорителях просто забываешь, их как бы нет, звук растворяется в пространстве, мозг перестаёт ассоциировать их с источником звука (конечно, при соответствующем качестве записи исходной фонограммы).

Итак, два каскада лучше, чем три. Тогда один лучше, чем два? Но может ли УМЗЧ иметь один каскад усиления? В середине прошлого века были устройства, в которых УМЗЧ построен всего на одной лампе — пентоде 6П9, например, в телевизорах «Рекорд-12», «Енисей». Применяли его и в любительских конструкциях усилителей.

Изначально эта лампа предназначалась для выходных каскадов широкополосных усилителей, в частности, в видеоусилителях телевизионных устройств [2]. Тем не менее любители лампового звучания успешно применяют эту лампу в звуковом тракте в предоконечном и выходном каскадах. Кроме того, лампа до сих пор доступна и недорога.

Пентод 6П9 имеет восьмиштырьковый (октальный) цоколь и металлический ударопрочный корпус. Зарубежные аналоги — 6L10 и 6AG7. По основным параметрам (но. увы, не по звучанию) к 6П9 близка отечественная пальчиковая лампа 6П15П (причём мощность рассеяния на аноде — до 12 Вт).

Благодаря большой крутизне (10… 11 мА/В) и высокому внутреннему сопротивлению (80… 100 кОм) пентод 6П9 обладает усилением, достаточным для построения однокаскадного усилителя мощности!

С одной лампы при входном напряжении 1,5 Вэфф можно получить выходную мощность до 2 Вт при коэффициенте гармоник около 4 %. Но проблема в том, что анодная нагрузка при этом должна быть примерно 10 кОм. Изготовление выходного трансформатора для такого случая — непростое дело.

Но если использовать две лампы, включаемые параллельно, чувствительность усилителя не изменится, но эквивалентное сопротивление нагрузки уменьшится вдвое. Выходная мощность, естественно, в два раза больше.

Изготавливать выходной трансформатор для эквивалентной нагрузки сопротивлением 5 кОм уже проще. Видимо, подобным образом рассуждал и автор конструкции [3]; приведённая там схема усилителя и была взята за основу.

Схема усилителя

Схема одного канала стереофонического усилителя с блоком питания представлена на рис. 1. Это однотактный усилитель мощности на двух пентодах, включённых параллельно, без ООС, с фиксированным смещением, обеспечивающим анодный ток каждой лампы 30 мА. Можно использовать и автоматическое смещение.

Для этого в цепь катода каждой лампы следует включить резистор сопротивлением 68… 100 Ом (подбирают для каждой лампы по анодному току) мощностью 0,5 Вт, зашунтированный оксидным конденсатором ёмкостью 500. .. 1000 мкФ на номинальное напряжение 16 В.

От качества этого конденсатора в значительной степени зависит звучание. Третью сетку при этом соединяют с катодом, туда же нужно присоединить и нижний по схеме вывод стабилитрона VD7.

Пентод 6П9 на выходе УМЗЧ — определённый вызов современным представлениям, в соответствии с которыми считается, что хорошее звучание можно получить, применяя только триоды либо пентоды и тетроды в триодном включении.

Действительно, триод более линеен и его внутреннее сопротивление меньше (соответственно меньше и индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора).

Но максимальная выходная мощность такого усилителя на 6П9 снижается, уменьшается и чувствительность. С другой стороны, существует немало сторонников пентод-ных усилителей, утверждающих, что музыкальные произведения определённых жанров лучше звучат именно с пен-тодными усилителями.

Кроме того, главный козырь описываемого усилителя в том, что он однокаскадный, а перевод ламп в триодный режим потребует второго каскада усиления. И сложно сказать заведомо, что будет звучать лучше: двух- либо трёхкаскадный УМЗЧ на триоде или однокаскадный на пентоде [4].

Нужно отметить, что при параллельном включении ламп требуется их подбор. Ведь в таком усилителе лампы работают как бы «дуэтом». И результат во многом зависит от того, насколько хорошо они подобраны, сделать это самому несложно, имея возможность их выбора: 6П9 — лампа не дорогая.

Основное отличие схемы усилителя на рис. 1 от приведённой в (3] — это наличие стабилизатора напряжения для второй (экранирующей) сетки. Контрольное прослушивание показало, что введение стабилизатора заметно улучшило звучание.

Дело в том, что линейность пентода очень сильно зависит от стабильности напряжения на второй сетке, а на больших амплитудах сигнала напряжение на второй сетке тоже начинает меняться. Конденсатор фильтра между сеткой и общим проводом не всегда справляется с таким явлением (на самых низких частотах).

Рис. 1. Принципиальная схема лампового усилителя на лампах 6П9.

В этой конструкции применён параметрический стабилизатор на шести стабилитронах КС524Г и одном КС512А на общее напряжение 150 В. Цепь стабилитронов зашунтирована конденсаторами МБГО ёмкостью 4 мкФ и оксидным ёмкостью 100 мкФ на 160 В (Jamicon).

Вместо цепи стабилитронов можно применить один КС650А. При этом для двух каналов необходимо подобрать два с нужным напряжением стабилизации и установить их на теплоотводы (рассеиваемая мощность — 1,5…2 Вт).

Стабильное напряжение для второй сетки можно обеспечить также с ламповым (на СПЗП) или транзисторным стабилизатором. Резисторы R3, R4 в анодных цепях служат для контроля анодного тока при налаживании. Падение напряжения на них в милливольтах численно равно току анода в миллиамперах. После налаживания их можно исключить.

Выключатель питания SA1 включён последовательно с сетевой обмоткой трансформатора. Для увеличения срока службы ламп, с целью их защиты от подачи анодного напряжения в непрогре-том состоянии, непосредственно в цепь анодного напряжения установлен ещё один выключатель SA2.

Детали и узлы

Обычно для предотвращения возможных возбуждений на высоких частотах входной сигнал подаётся на управляющие сетки через «антизвонные» резисторы сопротивлением 1…3 кОм. В данной конструкции в сеточнойцепи отдано предпочтение применению дросселей.

Сравнительное прослушивание усилителя с резисторами БЛП, а затем с дросселями ДМ2,4-20 индуктивностью 20 мкГн в сеточных цепях выявило некоторое преимущество дросселей. Подобные дроссели можно намотать и самостоятельно на ферритовых кольцах, число витков ориентировочно 10-15.

Вместо дросселя можно использовать ферритовые трубки диаметром 3 мм, которые надевают на сигнальный провод, идущий к лампе. Их можно найти на старых компьютерных платах или в импульсных блоках питания. Такая трубка может увеличивать индуктивность проводника (например, эмалированного обмоточного провода) до 10…20 мкГн.

В данной конструкции применён импортный переменный резистор R1 (спаренный). Лучше поставить сдвоенный переменный резистор ALPS RK27 стерео (Blue Velvet) японской фирмы ALPS Electric.

Постоянные резисторы можно применить любые из серий С2-23, С2-29, ВС, БЛП. Если в качестве источника сигнала для этого усилителя предполагается использовать исключительно компьютер, то в этом случае можно вообще обойтись без регулятора громкости на входе усилителя, регулируя уровень входного сигнала непосредственно с компьютера, реализовав так называемый «короткий тракт».

Особенностью усилителя является отсутствие межкаскадных разделительных конденсаторов. Здесь же есть лишь конденсатор во входной цепи — полиэтилентерефталатный К73-17. В данной конструкции применены самодельные выходные трансформаторы (рис. 2) на броневом ленточном магнитопроводе из стали Э310, соответствующем типоразмеру ШЛ20х32, площадь сечения — 6,4 смг.

Рис. 2. Самодельные выходные трансформаторы.

Он наиболее близок к трансформатору ОСМ 1-0,063 промышленного производства. Для первичной обмотки использован обмоточный провод диаметром 0,23 мм, для вторичной — 1 мм. Для указанного на схеме режима работы сопротивление нагрузки, приведённое к первичной обмотке, немного более 4,8 кОм.

Индуктивность первичной обмотки для расчётной граничной частоты fH = 40 Гц должна быть 19…20 Гн, что соответствует примерно 5000 витков. Коэффициент трансформации л = 31 для нагрузки сопротивлением 4 Ом и п = 22 — для 8 Ом. В одном слое катушки можно уложить до 180 витков первичной обмотки и до 40 витков вторичной обмотки.

Таким образом, 5040 витков первичной обмотки можно намотать в 22 слоя, а 160 витков вторичной (для нагрузки 4 Ом) — в четыре слоя. Добавив к ней ещё 69 витков, трансформатор можно использовать на нагрузку 8 Ом. Учитывая, что добавочная обмотка предназначена для нагрузки 8 Ом, её можно намотать более тонким проводом.

Для получения достаточной широкополосности усилителя обмотки выходного трансформатора должны быть оптимально секционированы.

Секционирование уменьшает индуктивность рассеивания трансформатора, но чрезмерное секционирование приводит к росту межобмоточной ёмкости, а также к ограничению полосы пропускания в области высоких частот.

Ёмкость можно снизить, увеличивая толщину межобмоточной изоляции, но при этом уменьшаются коэффициент заполнения и потокосцепление между обмотками.

Триод обладает малым внутренним сопротивлением; для него основной проблемой является индуктивность рассеяния, поэтому первичную обмотку триода разбивают на 4-5 (а то и более) секций, между которыми укладывают секции вторичной обмотки, которые, обычно, соединяют параллельно.

Внутреннее сопротивление пентода велико, влияние индуктивности рассеяния незначительно. Основной проблемой для него является межобмоточная ёмкость, поэтому чрезмерное секционирование, наоборот, может ограничить полосу пропускания. В отличие от усилителей на триодах, трансформаторы пентодных усилителей не подвергают значительному секционированию.

Во многих пентодных усилителях середины прошлого века вторичную обмотку просто укладывали между половинками первичной обмотки. По этой же причине, если анодное напряжение выходной лампы не превышает нескольких сотен вольт, в качестве межобмоточной изоляции лучше использовать бумагу, а не лавсан, фторопласт и иные синтетические материалы.

В данной конструкции применён следующий способ укладки: вначале уложено шесть слоёв первичной обмотки по 180 витков в слое (1080 витков), затем два слоя вторичной (80 витков), потом 11 слоёв первичной обмотки (1980 витков), ещё два слоя вторичной и остальные 11 слоёв первичной обмотки. Затем домотано 69 витков для обмотки на нагрузку 8 Ом.

Между собой включают последовательно не только секции первичной обмотки, но и вторичной. При таком секционировании вторичную обмотку удобнее наматывать отрезками провода относительно небольшой длины.

Кроме того, секции вторичной обмотки невозможно сделать одинаковыми, наводимые в них ЭДС всегда немного отличаются. Последовательное соединение обмоток снимает эту проблему.

Каждую следующую секцию обмотки начинают наматывать с той стороны, где закончилась предыдущая. Таким образом, первичная обмотка содержит 5040 витков, вторичная — 160 + 69 витков.

Намотку производят виток к витку. Межслойная изоляция — один слой обычной бумаги (например, из тетради), межобмоточная — два-три слоя. Ленты изоляции должны быть на 5 мм шире расстояния между щёчками. По их краям ножницами делают насечки для того, чтобы они легли между щёчками без складок. Это надёжно изолирует слои и секции друг от друга.

Для уменьшения влияния подмагничивания постоянным током обмоток магнитопровод трансформатора собирают с зазором. С этой целью между его П-образными частями кладут вставки из бумаги толщиной 0,1 мм.

В зависимости от качества используемой в трансформаторе стали, окончательную толщину прокладки можно подобрать на финальном этапе налаживания усилителя по минимуму искажений и сохранению уровня сигнала на самых низких частотах, наблюдаемому на экране осциллографа.

Блок питания

Питание усилителя, в конечном счёте, определяет его энерговооружённость. Трансформатор питания достаточной мощности, мостовой полупроводниковый выпрямитель, дроссели в сглаживающем фильтре, конденсаторы фильтров — это всё, от чего напрямую зависит качество звука.

Самый простой вариант — применение готового унифицированного трансформатора. В данном случае оказался подходящим и был использован анодно-накальный ТАН43-220-50К. Помимо сетевой обмотки, он содержит четыре обмотки на напряжение 56 В и ток 150 мА, две обмотки на 12,6 В (ток 150 мА) и две накальные обмотки 6,3 В (1,65 А).

Для получения необходимого анодного напряжения обмотки по 56 В были включены последовательно (соединения обмоток показаны на схеме), а каждая накальная обмотка питает пару ламп одного канала.

Одна из оставшихся обмоток использована как источник отрицательного смещения на управляющие сетки ламп. Кроме ТАН43, также подойдут ТАН28, ТАН29, ТАН42 и любой другой сетевой трансформатор с подходящими напряжениями обмоток и габаритной мощностью не менее 60 Вт.

Резисторы R6- R9, традиционно включаемые параллельно нитям накала, образуют искусственную среднюю точку, уменьшая фон переменного тока. К одной из накальных обмоток через гасящий резистор R13 подключён светодиод индикации включения усилителя.

В анодном выпрямителе применены диоды MUR4100E, также можно использовать любые «быстрые» диоды на соответствующее напряжение. Из отечественных подойдут КД226В-КД226Е.

В этом случае параллельно каждому диоду полезно подключить конденсатор ёмкостью 10 нФ на номинальное напряжение не менее 400 В. В выпрямителе смещения можно использовать любые выпрямительные диоды.

Стабилитрон VD16 — любой на напряжение стабилизации 5…6 В, например КС156А.

Подстроечные резисторы R11, R12 — СП4-1 (СПО-0,15), подойдут очень удобные многооборотные СП5-2, СП5-3. Постоянные резисторы — МЯТ, С2-23 или их аналоги. В анодном выпрямителе желательно использовать конденсаторы Jamicon или Samsung. Дроссели L3, L4 в этой конструкции установлены готовые импортные на ток 80 мА, сопротивлением 180 Ом, вместо которых можно применить дроссели от старых ламповых телевизоров, например Др5-0.08. В качестве выключателей применены спаренные микропереключатели МТД-3.

Конструкция усилителя

Усилитель собран на П-образном шасси размерами 335x150x50 мм. На верхней части шасси, прикрытой дюралюминиевой фальшпанелью, размещены трансформаторы и лампы. Сетевой трансформатор прикрыт стальным кожухом размерами 90x90x100 мм.

Рис. 3. Внешний вид лампового усилителя.

Вокруг выходных трансформаторов, по углам, установлены стойки квадратного сечения, к которым прикреплены дюралюминиевые пластины, прикрывающие выходные трансформаторы. Получившийся короб имеет внешние размеры 90x94x240 мм. По периметру шасси облицовано отделочным ламинированным уголком с внешними габаритами 50x174x352 мм (рис. 3).

Облицовка — из дубовых или берёзовых дощечек, покрытая лаком, только прибавит изделию респектабельности.

В задней части корпуса расположены клеммы для подключения проводов кабелей к АС. На лицевой части шасси установлены регулятор громкости, выключатели анодного и сетевого напряжения, индикаторный светодиод. Лицевая часть также прикрыта дюралюминиевой фальшпанелью размерами 58×184 мм.

Все металлические поверхности покрашены термопорошковым способом. Надписи нанесены методом лазерной гравировки и зачернены (рис. 4).

Рис. 4. Надписи нанесены методом лазерной гравировки.

Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси показаны на рис. 5.

Рис. 5. Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси.

Сборку усилителя начинают с установки ламповых панелей, сетевого и выходных трансформаторов, дросселей, плат блока питания и разводки накальных цепей, которые проведены толстыми (сечением 0,5 ммг) свитыми проводами.

Цепи накала максимально удалены от входных цепей усилителя. Все детали блока питания смонтированы на трёх печатных платах рис. 6 — рис. 8.

Рис. 6. Детали блока питания (плата 1).

Рис. 7. Детали блока питания (плата 2).

Часть мелких деталей усилителя смонтирована навесным монтажом. Некоторые детали припаяны непосредственно к выводам ламповых панелей, а основная их часть смонтирована на лепестках монтажной платы.

В качестве общего провода использован лужёный медный провод, установленный на изоляционных стойках между монтажной платой и ламповыми панелями. Шасси электрически соединено с общим проводом около входных разъёмов.

Цепи от входных разъёмов к регулятору громкости и от регуляторов громкости к входу усилителя разведены экранированным проводом минимальной длины. Учитывая уровень входного сигнала, входные цепи можно развести и обычной витой парой. В этом случае провода пары используют как сигнальный и общий.

Рис. 8. Детали блока питания (плата 3).

Налаживание усилителя

Налаживание усилителя заключается в установке и выравнивании тока покоя ламп. Контроль анодного тока осуществляется с помощью милливольтметра, по падению напряжения на резисторах R3 и R4 (примерно 30 мВ).

При этом желательно осуществлять контроль формы выходного сигнала по осциллографу на эквиваленте нагрузки, на низкочастотном краю полосы ЗЧ и на частоте 1000 Гц, по максимальной линейности выходного сигнала, особенно на предельной мощности усилителя, подбирая более точно ток покоя небольшим изменением напряжения смещения подстроечными резисторами R11, R12.

Подбор ламп в пары можно осуществить непосредственно в усилителе. Для этого устанавливают все четыре лампы и на их управляющих сетках резисторами R11, R12 выставляют напряжение смещения равным -3 В и фиксируют их анодный ток. Лампы переставляют так, чтобы их токи в парах были наиболее близкими.

Затем для одной пары ламп производится снятие зависимости их анодного тока, в интервале 10…50 мА с шагом 5… 10 мА от напряжения смещения на их управляющей сетке. Результаты записывают в таблицы (I* = f(Uc„)).

Полученные таблицы для всех имеющихся ламп позволят более точно подобрать лампы в пары в рабочем интервале их анодного тока. Естественно, все измерения необходимо проводить в отсутствии входного сигнала. Лампы предварительно следует прогреть не менее получаса.

После подбора ламп и окончательной установки их токов покоя можно осуществить более точно подбор толщины немагнитной прокладки в магнитопроводах выходных трансформаторов.

При этом оптимальную толщину зазора определяют по визуальному контролю формы выходного сигнала на экране осциллографа как компромисс между амплитудой выходного сигнала и его формой на низкочастотном краю полосы.

Однозначных рекомендаций здесь дать невозможно, всё зависит от качества трансформаторной стали, намотки трансформатора, его формы и размеров. С большим сечением магнитопровода, как правило, можно расширить область усиливаемых низких частот.

Об измеренных параметрах усилителя

Параметры усилителя по современным меркам могут показаться скромными. Номинальная выходная мощность — 3 Вт, максимальная — 4 Вт (при входном напряжении 2 В), по современным меркам совсем немного. Но это «ламповые» ватты!

В силу плавного, мягкого ограничения амплитуды выходного сигнала в лампах, по сравнению с транзисторами. эта мощность эквивалентна десятку «транзисторных» ватт, по субъективному восприятию звука. Этот феномен хорошо знаком любителям «лампового» звука. Для комфортного прослушивания лампового усилителя в современных квартирах с «правильной” АС, как правило, достаточно 1… 1,5 Вт.

Полоса рабочих частот по уровню -3 дБ равна 20…20000 Гц. На рис. 9 представлен спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт. На рис.

10 — то же при выходной мощности 3 Вт Гармонические искажения — THD в англоязычной аббревиатуре, точнее коэффициент гармонических искажений, THD+N — то же плюс шумы усилителя, выраженные в процентах. Полученные значения искажений (4 %) являются неплохим результатом для лампового усилителя.

Рис. 9. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт.

Конечно, современные транзисторные усилители имеют более низкие искажения, но их формальное сравнение, без учёта спектрального состава сигнала, лишено всякого смысла.

В силу особенностей двухтактных схем современных транзисторных усилителей, в них подавлены чётные гармоники, что приводит к формальному снижению значения коэффициента гармоник. Но преобладание нечётных гармоник, особенно третьей при отсутствии второй, негативно влияет на субъективное восприятие звучания.

Эксперименты показали, что более благоприятно на слух воспринимаются фонограммы, воспроизводимые усилителями, в спектре искажений которых гармоники плавно спадают по мере их номера, но их спектр должен быть коротким. В отличие от транзисторного, такое звучание не утомляет, обогащая звучание вокала и музыкальных инструментов.

Рис. 10. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 3 Вт.

Контрольные прослушивания оркестровых фонограмм показали, что усилитель обеспечивает хорошую панораму звучания, инструменты находятся каждый на своём месте, причём их звучание локализовано не только в горизонтальной плоскости, но и в глубину, и по высоте. Отсутствует какая-либо привязка звука к громкоговорителям. Конечно, всё это справедливо только при соответствующем качестве записи. Все огрехи фонограммы сразу становятся заметными.

Громкоговорители для пентодного УМЗЧ

Не пытайтесь использовать ламповый усилитель с напольными мощными АС «Jamo» или советскими S90. Это верный путь к дискредитации ламповых усилителей небольшой мощности.

Эти многополосные АС рассчитаны для работы с транзисторными усилителями выходной мощностью до 50…100 Вт и малым выходным сопротивлением.

Они малочувствительны (84…86 дБ/Вт/м) и имеют сложный частотно-зависимый импеданс. Ламповые усилители, а особенно пентодные, этого не любят.

Лучшим вариантом АС для пентодного УМЗЧ считается АС с одной широкополосной динамической головкой, имеющей характеристическую чувствительность 92. ..93 дБ/Вт/м.

Такие головки могут быть установлены на акустической панели или в открытом корпусе. Например, головки Fostex FE206E, Fostex FE207E имеют достаточную чувствительность, и для них рекомендовано сложное акустическое оформление (как правило, с обратным рупором). Аналогичные головки Visaton BG 20/8, BG 17/8, имеющие пониженное значение полной добротности, рассчитаны, как правило, на оформление с фазоинвертором.

Кроме того, большинство таких современных динамических головок рассчитано на более высокую мощность, нежели может обеспечить описываемый УМЗЧ, поэтому их потенциал не будет полностью реализован. К таким изделиям можно отнести и широкополосные динамические головки Supravox.

Из отечественных изделий можно использовать старые динамические головки небольшой мощности. К ним относятся пользующиеся заслуженной популярностью у любителей лампового звука отечественные широкополосные головки 10ГДШ-1 (10ГД-36К), имеющие чувствительность 93 дБ/Вт/м, не требующие сложного акустического оформления.

Такую головку можно установить в открытый или закрытый корпус, а также на акустической панели достаточных размеров (шириной 40. .50 см и высотой 80.120 см). Если их подвес повреждён, его можно заменить новым, который можно приобрести через рекламные предложения в Интернете.

Недорогим вариантом для АС являются и динамические головки 4ГД-35, которым многие отдают предпочтение при прослушивании гитары. В качестве ВЧ-звена к ним можно использовать высокочастотные головки 2ГД-36, включённые через конденсатор ёмкостью 2…3 мкФ.

На рубеже 60-70-х годов прошлого века Рижским радиозаводом имени А. С. Попова выпускались ламповые радиолы «Симфония», «Симфония-2», «Симфония-003”. Применявшиеся там НЧ-головки 5ГД-3 RRR и 6ГД-2 RRR («Симфония-003») до сих пор высоко ценятся и могут быть использованы при создании АС. Их ещё можно приобрести на интернет-аукционах.

Если ламповый усилитель предполагается использовать совместно с компьютером, а АС должна располагаться в непосредственной близости, то в этом случае громкоговорители должны иметь небольшие размеры. Лучшим бюджетным вариантом в этом случае может стать применение динамических головок ЗГД-38, устанавливаемых в отечественных телевизорах.

Достать их совсем не сложно, и в правильном акустическом оформлении они переиграют многие компьютерные АС. Если в ваши планы не входит изготовление АС, то среди прочих хорошим вариантом может быть использование полочных громкоговорителей. Требования по чувствительности остаются прежними. С ламповым УМЗЧ можно использовать акустические системы 15АС-109, 25АС-101.

 

В этом случае я бы рекомендовал исключить встроенные в них фильтры, присоединив ВЧ-го-ловку к НЧ-головке через разделительный бумажный конденсатор ёмкостью 2.. 4 мкФ.

В заключение нелишне ещё раз подчеркнуть, что ламповые усилители с выходным каскадом на пентодах или лучевых тетродах звучат лучше с широкополосными головками.

Высокое выходное сопротивление пентодно-тетродных УМЗЧ в этом случае уменьшает их интермодуляционные искажения В области основного резонанса динамической головки необходимое демпфирование следует обеспечить повышением акустического сопротивления излучения.

Для этого можно рекомендовать обёртывание корзины НЧ-головки демпфирующим материалом (плотной тканью) или изготовлением ПАС при открытом акустическом оформлении.

С. Гришин, г. Волжский Волгоградской обл. Р-11-17.

Литература:

  1. AOpen AX4GE Tube-G — www.techwarelabs.com
  2. Кацнельсон Б. В, Ларионов А. С.Отечественные приёмно-усилительные лампы и их зарубежные аналоги. Справочник, 1981.
  3. Life in a vacuum 6П9. — Вестник А.Р.А., 2000. № 6, с. 40. 41.
  4. Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? — Радио, 1997, №4, с. 14-16 URL
  5. Торопкин М. В. Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. — Наука и техника. С.-Пб.. 2006.

6П9 в двухтактном пентодном включении

Вниманию телезрителей здесь будут предложены симпатичные картинки, досужие размышления в небольшом объёме, схема и практическая реализация двухтактного лампового усилителя. В качестве согласующего выходного узла предпочитаю использовать пару трансформаторов в дифференциальном включении. Менее предпочтительно применение самодельных выходых трансов традиционной конструкции. Ещё менее предпочтительно использование буржуйских трасформаторов типа Mammont. Ничего особенно в них нет, а ценник здоровенный. Нужно понимать, что в согласующих трансформаторах вообще нет ничего непонятного. Введение конкретных торговых марок для продвижения обыкновенных трансформаторов под видом элитарных изделий это традиционный маркетинг. В согласующем трансформаторе вообще нет ничего особенного. Именно поэтому все пляски вкруг рукопашной намотки выходников в ламповый усилитель идут от лукавого. К подбору выходного транса нужно просто отнестись разумно и ответственно. Во-первых, нужно понимать, что представляет собой трансформатор, какие его параметры влияют на звук и как обеспечить нужные характеристики магнитного и электрического режимов, чтобы получить приемлемые характеристик звука. Для добротного звука просто взять трансформатор из кучи хлама и поставить его в усилитель не удастся. 

Именно на понимании свойств непростого по сути электромагнитного устройства под названием трансформатор и построен бизнес с буржуйскими звуковыми трансфрматорами. Басчисленное количество раз могу повторить, что совдеповские трансформаторы ничуть не хуже буржуйских. Нужно просто знать, какие трансформаторы нужно искать, и знать как их можно приспособить в звуке. До тех пор пока уверенного знания в этой обрасти телезритель  не достигнет, ему придётся молиться на торговые марки и звучные наименования сравнительно грубо сделанных электромагнитных устройств. Это бизнес. И это один из инструментов в войне цивилизаций. А поскольку «цивилизованное» англоязычное зарубежье традиционно враждебно к России, я с удовольствием и в полном объёме, готов в любой момент своей жизни, полностью отплатить взаимностью. И даже лишнего готов прибавить от себя. Народы здесь не причём, а вот президентам, королевам и олигархам следует «отсыпать» на усиленное питание, с опережением и до упора. Пожалуйста отдавайте себе отчёт, ежеминутно отдавайте отчёт, в том, что славянской цивилизации давным давно объявлена война. Она то затихает, то возобновляется меняя форму. Но содержание тотального враждебного отношения западных элит  к России всегда остаётся неизменным. Народы здесь практически ничего не решают. Западный мир построил такую демократию, при которой зарубежный обыватель представляет собой обыкновенный фарш. У нас тоже не всё гладко, поскольку наша цивилизация также перескочила на трухлявые рельсы империализма. Но народ наш более разумен и основы славянской цивилизации еще сохранились, в глубинке, в непропитой российской и белорусской глубинке. 

Во всех статьях я не привожу внешнего вида своих выходных трансформаторов и не указываю конкретных наименований отечественных серийных изделий. А они есть. Такой подход позволяет оградить собственые полезные знания от хищений. Точно по этой же причине почти во всех случаях авторские изображения я снабжаю логотипами своего сайта. Это позволяет предотвратить тупое воровство картинок. А вот суть схемотехники, а также идеи распространяются бесплатно, берите и творите. Но в готовых конструкциях усилителей вместо согласующих трансформаторов всегда у всех осторожных людей будут стоять колпаки. Точно такое же правило у китайцев. И у меня этот закон будет абсолютным. Если же колпаки не готовы и физически отсутствуют, то всегда и везде будут стоять бумажные экраны. Либо будет коррекция в фотошопе. Это моя принципиальная позиция, показывающая единственно правильное отношение к теме приоритета выходных трансформаторов над любыми наименованиями ламп. Выходные трансформаторы лампового усилителя это главная идея усилителя, это способ и средство его реализации. Это бесспорно коммерческий продукт. И поэтому я с уверенностью утверждаю, что реальные выходные трансформаторы в своих самоделках показывают очень наивные люди или откровенные дураки.

Пример схемы двухтактного лампового усилителя на пентодах 6П9 показан ниже. Скелет классический, безо всяких излишеств. На выходе использована пара согласующих трансформаторов в дифференциальном включении с последовательным соединением расщеплённых первичных обмоток. А поскольку соединение последовательное, то обязателен подбор дифференциальной пары по моей методике, описанной здесь на сайте. Для сеточных обмоток применено ультралинейное включение. Подобная обратная связь крайне полезно сказывается на линеаризации характеристик изделия. Поэтому достоинства диференциальной пары согласующих трансформаторов на выходе усилителя несомненны. 

 

Ниже показаны картинки красивых металических ламп 6П9, которые можно с успехом включать параллельно. При этом существенно увеличивается мощность усилителя. С применением параллельного включения 6П9 можно реализовать концепцию, а ля «милитари». Черные глянцевые лампочки можно установить ровными рядами, а зеркала и блистающий хром помогут в усилении эффекта. При оценке меры необходимости параллельного включения ламп в первую очередь следует прикинуть наличие подходящего выходного трансфоматора. Нередко бывает так, что трансформатор имеет завышенные массогабаритные характеристики. В этом случае вполне разумно добавить ламп, и тогда коэффициент использования согласующего трансформатора удастся повысить. Никаких предубеждений против параллельного включения ламп у разумного человека нет. Однако грамотное параллельное включение предполагает подбор ламп по режимным параметрам. Иначе в параллельном соединении ламп не удастся добиться равномерного распределения мощности между усилительными элементами. Всем известно, что электронная лампа это нелинейный элемент. Поэтому к подбору ламп для их параллельного включения следует отнестись крайне ответственно. А ценник такой конструкции должен быть адекватным.

Лампочки 6П9 довольно симпатичные по внешнему виду. Запас есть. Поэтому они здесь продаются, но только подобранными парами. Можно купить здесь и ламповый усилитель на 6П9. Для этого достаточно связаться со мной по почте, обговорить цену изделия и условия поставки, самовывоз возможен. После этого желающему следует позвонить по указанному на сайте телефону для обсуждения деталей, а уж затем выполнить предоплату 20% от договорной суммы на мой счёт в сбербанке. Получив перевод я отправляю оповещение и в течение двух недель сам перезвоню с подтверждением надлежащей упаковки изделя и готовности к отправке, а на почту направлю фотографии именно этого агрегата, в открытом и упакованном виде. Для отгрузки покупатель обязан перевести оставшуюся сумму, после получения которой я выполняю отгрузку и отправляю на майл копию квитанции. Если обстоятельства покупателя в указанном промежутке времени изменились, то от покупки можно отказаться. Перечисленный задаток не возвращается. Гарантия на усилитель 12 месяцев с момента поставки. На стекло в условиях почтовой пересылки и перевозки транспортной компанией гарантия не распространяется. Искренние всем пожелания доброго здоровья и успехов.

              Евгений Бортник, Россия, Красноярск, март 2017

6АГ7 (6П9). Может ли трубка CV 358 стать хорошей заменой?

JavaScript отключен. Для лучшего опыта, пожалуйста, включите JavaScript в вашем браузере, прежде чем продолжить.

Статус
Эта старая тема закрыта. Если вы хотите повторно открыть эту тему, свяжитесь с модератором, нажав кнопку «Пожаловаться».

Перейти к последнему

#1