Ламповые усилители нч. Ламповые усилители для сабвуфера: особенности, схемы, рекомендации

Как выбрать ламповый усилитель для сабвуфера. Какие схемы подходят лучше всего. На что обратить внимание при конструировании. Преимущества и недостатки ламповых усилителей для низких частот.

Содержание

Особенности ламповых усилителей для сабвуфера

Использование ламповых усилителей для сабвуфера имеет ряд особенностей:

  • Требуются мощные выходные трансформаторы, способные работать на низких частотах
  • Однотактные схемы не подходят из-за слабого демпфирования на низах
  • Нужны лампы с большим анодным током для обеспечения высокой мощности
  • Желательно применение глубокой отрицательной обратной связи
  • Необходимо тщательно продумать схему питания для стабильной работы на низких частотах

При правильном подходе ламповый усилитель может обеспечить качественное воспроизведение баса, но это достаточно сложная задача.

Рекомендуемые схемы ламповых усилителей для сабвуфера

Для усиления низких частот лучше всего подходят следующие схемы:

  • Двухтактный выходной каскад на мощных пентодах или лучевых тетродах
  • Мостовая схема на двух двухтактных каскадах
  • Параллельное включение нескольких выходных ламп
  • Гибридные схемы с ламповым предусилителем и транзисторным выходным каскадом

Мощность усилителя для сабвуфера должна составлять не менее 50-100 Вт. Оптимальным вариантом является применение специализированных мощных передающих ламп.


На что обратить внимание при конструировании

При разработке лампового усилителя для сабвуфера необходимо учесть следующие моменты:

  • Выбор мощных выходных трансформаторов с большим сечением сердечника
  • Применение глубокой отрицательной обратной связи (до 20-30 дБ)
  • Тщательный расчет цепей смещения выходных ламп
  • Стабилизация напряжений питания, особенно анодного напряжения
  • Экранирование входных цепей для снижения наводок
  • Использование мощных выпрямительных диодов и фильтрующих конденсаторов в блоке питания

Важно также обеспечить эффективное охлаждение выходных ламп и силовых элементов схемы.

Преимущества ламповых усилителей для сабвуфера

Несмотря на сложность реализации, ламповые усилители для низких частот имеют ряд достоинств:

  • Высокая перегрузочная способность
  • Мягкое ограничение сигнала на предельных уровнях
  • Хорошая динамика на импульсных сигналах
  • Низкий уровень интермодуляционных искажений
  • Возможность получения большой выходной мощности

Многие аудиофилы отмечают особую «теплоту» и «мясистость» баса ламповых усилителей по сравнению с транзисторными.


Недостатки ламповых басовых усилителей

К минусам ламповых усилителей для сабвуфера можно отнести:

  • Высокую сложность и стоимость конструкции
  • Большие габариты и вес
  • Необходимость периодической замены ламп
  • Меньший коэффициент демпфирования по сравнению с транзисторными усилителями
  • Высокое энергопотребление

Поэтому в большинстве случаев для сабвуферов применяются более простые и надежные транзисторные усилители. Но ламповые конструкции остаются интересны энтузиастам высококачественного звука.

Рекомендуемые лампы для басовых усилителей

Для мощных усилителей низкой частоты хорошо подходят следующие типы ламп:

  • EL34/6CA7 — до 50 Вт в двухтактном включении
  • KT88/6550 — до 100 Вт в двухтактном включении
  • 811A — до 200 Вт в двухтактном включении
  • 813 — до 260 Вт в двухтактном включении
  • 845 — до 100 Вт в однотактном режиме

Для мощных конструкций часто применяют параллельное включение нескольких ламп. Важно обеспечить хороший теплоотвод, так как эти лампы выделяют много тепла.

Примеры реализации ламповых сабвуферных усилителей

Рассмотрим несколько вариантов построения ламповых усилителей для сабвуфера:


  1. Двухтактный усилитель на лампах 6550 мощностью 100 Вт
  2. Мостовая схема на четырех лампах 811A общей мощностью 400 Вт
  3. Гибридный усилитель с ламповым предусилителем на 6SN7 и транзисторным выходным каскадом на 250 Вт
  4. Однотактный усилитель на передающем триоде 845 мощностью 70 Вт

Каждая из этих схем имеет свои особенности и нюансы реализации. При грамотном исполнении они способны обеспечить качественное воспроизведение низких частот.

Заключение

Создание лампового усилителя для сабвуфера — непростая, но интересная задача. При правильном подходе можно добиться отличных результатов по качеству звучания. Однако для большинства применений более практичным выбором остаются транзисторные конструкции. Ламповые басовые усилители — скорее область для энтузиастов и любителей необычных решений в аудиотехнике.


Ламповый усилитель звуковой частоты — RadioRadar

Предлагаемый ламповый стереоусилитель ввиду доступности деталей и простоты налаживания может стать для радиолюбителя увлекательным шагом в мир ламповой радиоэлектроники. Он не содержит переходных конденсаторов, отличается расширенной полосой в сторону НЧ и стабильностью к перепадам питающего напряжения.
 

Даже самые простые усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) должны обеспечивать естественность звучания. Полноценное воспроизведение низких частот особенно необходимо потому, что уже при средней громкости чувствительность слуха к низким частотам существенно снижается относительно средних частот.

Особенностью частотной характеристики трансформаторного усилителя является уменьшение коэффициента усиления на самых низких частотах, что объясняется снижением индуктивного сопротивления первичной обмотки трансформатора [1]. Частотные и фазовые искажения могут быть, помимо других причин, следствием применения переходных конденсаторов, так как их реактивное сопротивление частотно зависимо, и наиболее ощутимо это проявляется на низких частотах.

Большинство ламповых однотактных УМЗЧ по разным причинам имеют спад АЧХ в области низких частот, начинающийся с 60. .80 Гц. Предлагаемый УМЗЧ имеет более ровную АЧХ при качественном усилении сигнала даже на небольшой мощности. Этот УМЗЧ работает по принципу усилителя постоянного тока за исключением выходного трансфор матора. Отличие от, например, лампг вого усилителя Губина [2] заключается в необычном способе подключения нагрузки и применении обратной связи с выхода УМЗЧ на экранную сетку первого пентода Как следствие, субъективными особенностями воспроизводимого звука являются «басови-тость» и «прозрачность».

Описываемый в статье усилитель имеет выходную мощность около 3 Вт при сопротивлении динамической головки 4 Ом (допускается использовать нагрузку до 12 0м), чувствительность около 300 мВ. Рабочий диапазон частот — 30 Гц…20 кГц. Выходной каскад УМЗЧ работает в режиме класса А.

Рис. 1

На рис. 1 приведена схема одного из каналов стереоусилителя. В двухкаскадном усилителе между нагрузкой и катодом лампы VL2 образована петля отрицательной обратной связи (ООС), которая выравнивает АЧХ усилителя, отслеживая изменения импеданса громкоговорителя в рабочей полосе, и уменьшает нелинейные искажения. Известно, что применение общей ООС требует многостороннего учёта особенностей проектирования усилителей [3]. При этом относительно простые УМЗЧ без общей ООС отличаются зачастую более естественным звучанием [4].

Здесь цепь L2C3 (L2 — индуктивность вторичной обмотки выходного трансформатора Т1) можно рассматривать как колебательный контур, выполняющий корректирующую функцию в области низких частот, шунтируя катодный резистор R6 местной ООС. Предположим, что СЗ = 220 мкФ, L2 = 0,1 Гн. тогда резонансная частота контура

Для предотвращения перегрузки динамической головки на низких частотах использован дополнительный резистор R7, задающий добротность контура

АЧХ этого усилителя (рис. 2, сплошная кривая) ближе к линейной, особенно на участке НЧ, чем АЧХ усилителя без обратных связей (штриховая кривая).

Рис. 2


Кроме того, в усилителе имеется ПОС через резистор, включённый между катодами ламп VL1 и VL2. Делитель из резисторов R3, R4 задаёт глубину этой связи и позволяет отказаться от оксидного конденсатора в цепи катода VL1 Вместе с тем ООС на экранную сетку VL1 стабилизирует напряжение на аноде лампы, уменьшая зависимость режима от изменений питающего напряжения.

Резистор R5 и конденсатор С1 — развязывающий фильтр по питанию. Конденсаторы С2 и С4 предотвращают самовозбуждение на высоких частотах. Резистор R2 задаёт коэффициент усиления первой лампы и напряжение на управляющей сетке выходной лампы VL2. Режим работы выходного каскада стабилизирован катодным резистором автосмещения R6 и конденсатором СЗ. Подбором анодного резистора R2 задают напряжение на аноде VL2, которое обычно измеряют высокоомным вольтметром, доступным не каждому радиолюбителю. В этом усилителе допустимо настраивать режим ламп УМЗЧ по напряжению +50 В на катоде VL2.

Начинающему радиолюбителю можно порекомендовать собрать УМЗЧ сначала на монтажной плате, соблюдая меры предосторожности. На лампы VL1 стереоусилителя желательно надеть экранирующие колпачки. После сборки усилителя следует убедиться в правильности подключения вторичной обмотки трансформатора Т1. В случае возбуждения усилителя (резкий свист) необходимо поменять местами её концы.

Настройку усилителя производят с измерительными приборами, как минимум с мультиметром, а лучше и с осциллографом. С помощью подстроечного резистора R3 на катоде VL2 устанавливают напряжение +50 В. При наличии осциллографа включают вместо громкоговорителя эквивалентное сопротивление, соответствующее данному типу трансформатора, например, для трансформатора ТВЗ-1-9 — резистор 4 0м мощностью 5 Вт. На вход усилителя подают синусоидальный сигнал 1 кГц Увеличивая уровень входного сигнала переменным резистором R1, подстройкой резистором R3 добиваются равномерного ограничения синусоиды сверху и снизу (на слух — по минимуму искажений) При необходимости можно изменять коэффициент усиления и подбором номинала резистора R4 (примерно от 10 до 51 кОм), не нарушая равномерности АЧХ и формы синусоиды. Значения подобранных сопротивлений резисторов R3 в правом и левом каналах могут отличаться друг от друга из-за разброса реальных параметров радиоэлементов.

Если звучание АС с УМ безупречное, без низкочастотного «бубнения», то вместо резистора R7 допустимо поставить перемычку; в противном случае его номинал выбирают в интервале 20. ..300 Ом. Например, для АС с динамической головкой 4А-28 (12 0м) сопротивление R7 = 0 На этом настройка усилителя закончена.

Рис. 3

Блок питания можно взять от устаревшей ламповой аппаратуры или собрать самостоятельно по схеме на рис. 3, учитывая, что мощность сетевого трансформатора должна быть 60…90 Вт. Для увеличения срока службы ламп предусмотрено включение сначала накала (выключатель SA1), а затем через 20…30 с — анодного питания устройства (выключатель SA2). Вместо диодов Д226 можно применить диодный мост с номинальным напряжением не менее 400 В. Желательно поставить параллельно конденсатору С2 блока питания резистор сопротивлением 220 кОм (2 Вт) для разрядки конденсаторов С2 и СЗ после выключения питания.

В качестве выходных можно использовать трансформаторы из бытовой ламповой аппаратуры, например, ТВ-2А, ТВЗ-1-9, ТВЗ-1-1 (на сопротивление нагрузки 8 Ом). В крайнем случае подойдёт и трансформатор ТВК-110 ЛМ (для кадровой развёртки телевизора). Подробные рекомендации по сборке подобных усилителей можно найти в статье [5].

Вместе с таким УМЗЧ рекомендуем использовать АС с открытым корпусом и динамическими головками высокой чувствительности.

Литература:

1.Адаменко    М. В. Секреты ламповых усилителей низкой частоты. — М.: NT Press, 2007, с. 172

2.    Трёхламповый усилитель Губина. — <http://wormsart.alfaspace.net/amp/power/ gubin/Gubin.htm>.

3    Агеев С. Вопросы проектирования усилителей с общей ООС. — Радио, 2003. № 4. с. 16-19.

4    Орлов А. УМЗЧ с симметричным входом без общей ООС. — Радио, 2002, № 4. с 12-14.

5. Комаров С. Двухтактный оконечный усилитель на 6Н23П и 6П43П. — Радио, 2008, № 8. с. 49, 50; № 9, с. 45-47.

Автор: С. Ахматов, Д. Санников, г. Ульяновск

Ламповые усилители. Методика расчета и конструирования. Климов Д.А.


Климов Д.А. Ламповые усилители. Методика расчета и конструирования

Предлагаемое издание принадлежит серии «Массовая радио библиотека» и расскажет читателю все о ламповых усилителях. Вы узнаете о методах расчета, конструирования и создания усилителей данного типа, которые служат для высочайшего качества воспроизводимого звука.
В своей книге «Ламповые усилители. Методика расчета и проектирования» Климов Д. А., автор делает ощутимый упор на практическую сторону в конструировании ламповых усилителей низкой частоты. Притом следует заметить, что, несмотря на простоту излагаемого материала ни один нюанс расчета и разработки ламповых узлов усилителей низкой частоты в представленной книге не упущен. Рассматриваются самые разные варианты построения усилителей низкой частоты на лампах, начиная от входных цепей и заканчивая выходными каскадами, согласующими трансформаторами и источниками питания. Книга «Ламповые усилители.

Методика расчета и проектирования» Климов Д. А. разбита на два раздела, в первом представлены материалы по проектированию и расчету УНЧ на электронных лампах, во втором разделе приведены готовые схемы и конструкции, ламповый усилитель

мощности на триодах, мостовой ламповый УНЧ, ламповый усилитель для наушников (головных телефонов).

Помимо схем и расчетов автор книги Климов доводит до читателей сведения о конструктивных особенностях ламповых УНЧ, рассказывая о том, как правильно собрать усилитель низкой частоты на лампах, о технологии монтажа ламповых схем на металлическом шасси, приводит чертежи разверток для шасси и корпуса из листового металл. Читателям предлагается перед непосредственной сборкой УНЧ отмакетировать его узлы и приводится методика поэтапной отладки каскадов усилителя низкой частоты на макете, такой подход к изготовлению усилителя низкой частоты позволит избежать ошибок способных стать причиной неправильной работы лампового УМЗЧ. Интересной особенностью данной книги является то, что в ней обсуждается применение электромеханической обратной связи (ЭМОС) в акустических системах, предназначенных для работы с ламповыми усилителями мощности.

Книга рассчитана на широкий круг радиолюбителей.

Содержание:

Глава 1. Проектирование и расчет ламповых усилителей Постановка задачи Блок схемы ламповых усилителей мощности Выходной каскад Фазоинвертор Входной каскад Блок питания Выходной трансформатор

Глава 2. Конструирование ламповых усилителей Макетирование усилителей Конструктивное оформление усилителя Триодный двухтактный усилитель мощности 8 Вт Мостовой двухтактный усилитель мощности 25 Вт Телефонный усилитель Буферный усилитель

Глава 3. Акустические системы

Автор: Климов Д.А. Издательство: Радио и связь Год: 2002 Страниц: 89 Формат: pdf Размер: 15,5 MB (3% вост)

Скачать Климов Д.А. Ламповые усилители. Методика расчета и конструирования

~ Turb.cc ~ Turbobit.net ~ Uploaded.net
Ламповые усилители

Перечень деталей усилителя

Механические элементы

Шасси: Hammond Chassis Walnut

P-HWCHAS1310AL2 шт
Hammond Bottom PanelP-HHW1310ALPL2 шт
Монтажные панельки (расстояние между лепестками — 9.525 мм):
47.6 мм 6 лепестковP-0602H10 шт
57.2 мм 7 лепестковP-0702H10 шт
66.6 мм 8 лепестковP-0802H10 шт
Фиксаторы для электролитических конденсаторов MPSA 35 – 50 ммMUNDORF-752176 шт
Ручки регулятора напряжения смещенияP-K3104 шт
Панельки для ламп (CNC)14шт
СтойкаМ4 30мм F-F8 шт
СтойкаМ4 10мм M-F16 шт
СтойкаМ3 10мм M-F8 шт
СтойкаМ3 10мм F-F8 шт
ВинтМ4 х 6мм100 шт
Винт, потайная головкаМ4 х 6мм100 шт
ВинтМ3 х 6мм100 шт
Винт, потайная головкаМ3 х 20мм100 шт
Стопорящая шайбаМ4100 шт
Стопорящая шайбаМ3100 шт
ШайбаМ4100 шт
ШайбаМ3100 шт
ГайкаМ4100 шт
ГайкаМ3100 шт
Алюминиевый лист 2. 3 мм304 мм х 914 мм1 шт

Электромеханические элементы

Монтажный провод одножильный изолированный21.5 AWG1 катушка
Монтажный провод одножильный изолированный16.5 AWG1 катушка
Тефлоновая изоляция внутренний ø 1.5мм внешний ø 1.8мм7.5м
Клеммы для подключения колонок (длинные)12 шт
Разъёмы RCA тип «D» (входы)NF2D-B-02 шт
Клемма анодного напряжения (Pomona)2142-02 шт
Штекер анодного напряжения (Pomona)3690-02 шт
Анодный колпачок (Yamamoto Plate Caps) 6мм320-070-912 шт
Стрелочный индикатор (Yamamoto Precision Panel Meter) 100мА320-059-182 шт
Сетевой разъём (IEC) + предохранитель2 шт
Сетевой выключатель (Nikkai)2 шт
Переключатель измерения тока покоя оконечного каскада (Nikkai)2 шт

Электроника

Силовой трансформатор (Танго)МЕ–2252 шт
Накальный трансформатор (Хаммонд)266JB62 шт
Силовой дроссель (Танго)LC–3–350D2 шт
Промежуточный трансформатор (Танго)NC–142 шт
Выходной трансформатор (Танго)XE–60–52 шт
КенотронGZ–344 шт
Лампа (GEC)6J5GT4 шт
Лампа (Mullard)EL382 шт
Лампа (Gold Lion)KT884 шт
Электролитический конденсатор, Mundorf, M-TubeCap47μF х 600V2 шт
Электролитический конденсатор, Mundorf, M-Lytic HV470μF х 550V2 шт
Электролитический конденсатор, Mundorf, M-Lytic MLSL HV100μF + 100μF x 500V2 шт
Гасящий резистор, Mills, MRA–1220кΩ 12W4 шт
Гасящий резистор, Mills, MRA–123. 9кΩ 12W2 шт
Гасящий резистор, Mills, MRA–510кΩ 5W2 шт
Электролитический конденсатор, Elna Silmic II100uF 16V2 шт
Электролитический конденсатор, Elna Silmic II470 uF 25 V2 шт
Электролитический конденсатор, Elna Silmic II100uF 100V4 шт
Реле задержки анодного напряжения (Панасоник)HC2-H-DC6V-F2 шт

Галерея

Несколько фотографий с разных этапов постройки усилителя.

Рис. 30.

Силовой трансформатор

Рис. 31.

Силовой и накальный трансформаторы в сборе

Рис. 32.

Дроссель и панельки кенотронов в сборе

Рис. 33.

Прокладка цепей накала

Рис. 34.

Корпус усилителя

Рис. 35.

Усилитель, вид сверху

Рис. 36.

Усилитель «изнутри»

Рис. 37.

Усилитель с установленными лампами, вид сверху

Механические чертежи

Размещение элементов усилителя. Вид сверху

Рис. 14.

Размещение элементов усилителя. Вид сверху

Размеры и размещение элементов усилителя. Вид сзади

Рис. 15.

Размеры и размещение элементов усилителя. Вид сзади

Верхняя монтажная панель

Рис. 16.

Верхняя монтажная панель

Нижняя панель. Вентиляционные отверстия

Рис. 17.

Нижняя панель. Вентиляционные отверстия

Расположение деталей блока питания. Вид сверху

Рис. 18.

Расположение деталей блока питания. Вид сверху

Расположение деталей блока питания. Вид сбоку

Рис. 19.

Расположение деталей блока питания. Вид сбоку

Внутренние монтажные панели

Рис. 20.

Внутренние монтажные панели

Монтажная панель усилительной части

Рис. 21.

Монтажная панель усилительной части

Перегородка

Рис. 22.

Перегородка

Монтажная панель накального трансформатора

Рис. 23.

Монтажная панель накального трансформатора

Монтажная панель выпрямителя

Рис. 24.

Монтажная панель выпрямителя

Примечания

Стандартный ряд диаметров свёрл по металлу (мм)

1, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.3, 3.5, 4, 4.1, 4.2, 4.5, 5.0, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8, 8.5, 9, 9.5, 10, 10.5, 11, 12, 12.5, 13

Как читать дюймовые размеры винтов

Например: #4–40 1/4″.

Первая цифра – номер, соответствующий диаметру винта (диаметр = «#» х 0.013″ + 0.060″). Вторая цифра – шаг витка резьбы (количество витков резьбы на дюйм): 25.4 / 40 витков = 0.635. Третья цифра – длина винта: 1/4″ = 6.35 мм.

Некоторые соответствия номера винта и его диаметра приведены в таблице.

№ винтадиаметр (дюйм)диаметр (мм)
#00. 0600″1.5240 мм
#10.0730″1.8542 мм
#20.0860″2.1844 мм
#30.0990″2.5146 мм
#40.1120″2.8448 мм
#50.1250″3.1750 мм
#60.1380″3.5052 мм
#80.1640″4.1656 мм
#100.1900″4.8260 мм
#120.2160″5.4864 мм

Таблица 1.

Некоторые соответствия номера винта и его диаметра

Соответствие американской и европейской записи диаметра провода

American Wire Gauge (AWG)Диаметр (дюймы)Диаметр (мм)Площадь сечения (мм2)
00000.4611.68107.16
0000.409610.4084.97
000.36489.2767.40
00. 32498.2553.46
10.28937.3542.39
20.25766.5433.61
30.22945.8326.65
40.20435.1921.14
50.18194.6216.76
60.1624.1113.29
70.14433.6710.55
80.12853.268.36
90.11442.916.63
100.10192.595.26
110.09072.304.17
120.08082.053.31
130.0721.832.63
140.06411.632.08
150.05711.451.65
160.05081.291. 31
170.04531.151.04
180.04031.020.82
190.03590.910.65
200.0320.810.52
210.02850.720.41
220.02540.650.33
230.02260.570.26
240.02010.510.20
250.01790.450.16
260.01590.400.13

Таблица 2.

Соответствие американской и европейской записи диаметра провода

Ламповый усилитель для сабвуфера | diyAudio

Перейти к последнему

25. 07.2002 4:20

#1