Простой ламповый усилитель — Ламповые Усилители
DIY » Статьи » Ламповые Усилители » Простой ламповый усилитель
Поиск по Статьям и Справочникам
Найти:Ламповые Усилители
Комментарии
Этот ламповый усилитель исключительно прост. Я поставил цель собрать простейший
усилитель из доступнейших деталей, лёгкий для повторения и, что главное, с невысокой
стоимостью и из недифицитных деталей. Поэтому от двухтактных схем я отказался
сразу. Сложность в настройке и неидентичность параметров деталей могут свести на
нет все преимущества и лёгкость повторения схемы, особенно начинающими любителями.
Кроме того, однотактный тракт должен обеспечить лучшую линейность и целостность АЧХ
и формы сигнала. Для данного случая это подходит больше. Выходные трансформаторы
ТВЗ 1-9 и дроссели Др-5-0,08 я использовал б/у от ламповых
телевизоров. Силовой трансформатор я использовал типа ТС-100 от лампового
проигрывателя. Подойдёт любой трансформатор от ламповой аппаратуры с
напряжением на вторичной обмотке 210-230В и двумя-тремя накальными обмотками.
Все эти детали можно приобрести на любом рынке, где разбирают ламповые
телевизоры. Лампы 6Н2П и 6П14П лучше купить новые. Разделительные конденсаторы
должны быть с полипропиленовой или полистирольной изоляцией, рассчитанные на 300
Вольт. Электролиты любые — на 300-350В. Ёмкость — чем больше — тем лучше.
Входная чувствительность — невысокая. Поэтому может потребоваться предусилитель.
Входная лампа — двойной триод. Второй триод лампы используется для второго канала.
Схема второго канала идентична.
Настройка усилителя сводится к следующему. Блок питания проверяется на отсутствие ошибок 6Н2П и проверяются её режимы. На катоде смещение — около 0.8-1.5В. На аноде — около 40-50% питающего напряжения. После этого впаивают переходной конденсатор С2 и приступают к настройке по переменному напряжению. Подбирают экспериментальным путём Rос, который влияет на коэффициент усиления усилителя. При этом на вход подают напряжение частотой 1 кГц от генератора напряжением около 1В (в случае использования предусилителя) или 250мВ при прямом включении. Сигнал на выходе желательно контролировать осциллографом на отсутствие видимых искажений. При этом не стоит забывать о правильной фазировке вторичной обмотки выходного трансформатора Тр2. При правильной фазировке при включенной цепи обратной связи выходной сигнал уменьшается. Использование усилителя без обратной связи может привести к увеличению совсем, а второй конец вторичной обмотки выходного трансформатора можно отключить от общей шины питания.  Резистор R2 на входе необходим для обеспечения необходимого смещения лампыпервого каскада в случае плохого контакта в регуляторе громкости. Все резисторы имеют мощность рассеяния 0.5Вт, однако лучше использовать резисторы с мощностью 1Вт для надёжности. Резистор R8 лучше использовать не ниже 1Вт. Схема выполняется навесным монтажом на металлическом шасси произвольной формы. При этом желательно сократить пути прохождения сигналов, т.е. избегать длинных проводов и тщательно экранировать входные цепи. Низкая чувствительность усилителя иногда может стать препятствием для повторения, поэтому схема была доработана с целью увеличения входной чувствительности и облегчения режимов работы ламп. Схема представлена на рисунке 2. Она отличается от предыдущей лишь использованием обоих триодов лампы 6Н2П в каждом канале. Поэтому настройка производится по той же методике, что и в предыдущем случае и отдельно не описывается. |
В заключение стоит добавить о борьбе с фоном переменного тока.
Для этого предусмотрен
делитель напряжения на выходе выпрямителя R9/R10 (R12/R13 в схеме 2). Если у вашего
трансформатора нет отвода от середины накальной обмотки, то можно использовать такой же
проволочный потенциометр как для выходного каскада. При настройке фон переменного тока
контролируется на аноде выходной лампы осциллографом, по минимуму напряжения. Этого
добиваются вращением движка потенциометра. Идеальным вариантом было бы установить в
цепь накала хотя бы первого каскада выпрямитель со сглаживающим конденсатором 2000-4000
помощью гасящего резистора на 0.5-0.75 Ом на 2-5Вт, включенного последовательно с нитью
накала лампы. Можно экранировать накальные провода от блока питания до панельки
лампы. При этом экран лучше подключить со стороны блока питания. Можно проделать то же
самое со всеми цепями накала в усилителе. Ещё можно подобрать и включить конденсаторы
параллельно дросселям питания, настроенные в резонанс на удвоенную частоту сети — 100Гц.
Неплохо для питания использовать 3-проводные шнуры с заземляющей вилкой (если у вас
есть розетки с настоящим заземлением, нулевой провод сети для этих целей не подходит).
При этом корпус усилителя соединяется с заземляющим проводом сетевого шнура.
Для задержки подачи высокого напряжения на аноды ламп многие используют в выпрямителе
кенотроны. Конечно, можно использовать 5Ц3С, но усложнение и неминуемое удорожание
усилителя не стоит того — использованные лампы недифицитны и недороги, поэтому не
стоит усложнять схему (особенно учитывая потребляемую мощность указанных ламп).
Кроме того, для не очень привередливых можно порекомендовать использовать отдельный
выключатель для анодного питания ламп, но тогда не забывайте его выключать по
окончании работы усилителя. Некоторые иностранные фирмы вводили в параллель контактам
выключателя питания конденсаторы различной ёмкости, чтобы поддерживать лампы в
слегка подогретом состоянии и усилитель был готов к работе при включении.
Это решениена любителя, если вас устраивает, что усилитель всегда будет чуть-чуть включен в сеть,
то можете и использовать такое решение. Стандартных рекомендаций тут не может быть.
включить конденсатор ёмкостью 2200-6800пф (подбирается экспериментально).
С усилителем желательно использовать акустические системы с высокой чувствительностью,
но если бюджет ограничен до минимума, можно использовать АС открытого типа от
проигрывателя «Аккорд» (которые ещё можно купить на базарах) или использовать динамики
4ГД-35 и включенные параллельно любые ВЧ динамики (лично я бы использовал недорогие
динамики с тканевыми куполами, включенные параллельно основным через конденсатор
2.2-3.3мкФ). Дополнительные советы и рекомендации можно получить в использованной литературе.
Список использованной литературы:
1.Р.М.Терещук, Р.М.Домбругов, Н.Д.Босый Справочник радиолюбителя Изд.
Корпус лампы 1П22Б Описание Пентод для усиления и генерирования колебаний высокой частоты. Оформление — в стеклянной оболочке, сверхминиатюрное. Масса 5,2 г. Основные параметры при Uн = 1,2 В, Ua = 90 В, Uс2 = 90 В, Uc1 = -4,5 В Параметр Условия 1П22Б Ед. …
D.I.Y. — Do It Yourself — Сделай Сам
Аудио Портал © 2004-2020
⚡️Простейший ламповый усилитель | radiochipi.ru
На чтение 11 мин Опубликовано Обновлено
Звуковоспроизводящий комплекс для новичков, старые идеи, новое звучание. Вы любите музыку? Вы хотите построить звуковоспроизводящий комплекс с чарующим звучанием за несколько дней и дешево? Тогда эта статья для Вас, уважаемый читатель.
Из чего обычно состоит комплекс? Из источника музыкальных программ (проигрывателя грампластинок или компакт-дисков; магнитофона; УКВ-радиоприемника), стереоусилителя и акустических систем (АС).
Гарантированно высокое качество звука обеспечивают ламповые усилители на электровакуумных триодах, работающие в классе “А” и не имеющие общей отрицательной обратной связи (ОООС). Особенно хорошо звучат однотактные усилители. Правда, при отсутствии ОООС трудно получить большую мощность при малом коэффициенте гармоник, но, построив комплекс, вы убедитесь, что его громкости предостаточно, чтобы насладиться любимой музыкой!
Я пользуюсь таким критерием громкости: если при звучащем комплексе разговор нужно вести с небольшим напряжением голоса, то громкость достаточна; если же ваш разговор уже не слышен, то она — чрезмерна. Комплекс может служить хорошей “опорной точкой” для сравнения качества звука других усилителей и АС.
1.
Усилители с такой структурой неоднократно описывались (например, в журнале Sound Practices, 1994; в “Вестнике А РА ‘ N2, 1997 г.). Они строились на разных лампах, но имеют общее название — “Loftin White”, что я перевел бы как “заоблачная чистота звука”, а не “голубятня в белом”. Мой выбор за основу схемы из [1, 2] объясняется тем, что лампы 6Н23П и 6П14П стояли в каждом телевизоре, и их, как и все другие детали усилителя, можно без особого труда раздобыть.
Автор публикации [1] пишет, что его схема была “оптимизирована методом проб и ошибок”. В его усилителе используется ОООС, и выходной каскад можно переключать с пентодного режима в триодный. Однако, как оказалось, по-настоящему хорошее звучание получается только тогда, когда ОООС отключается. Аналогичный случай для другого лампового усилителя описан в [3].
В качестве отступления скажу, что если ОООС не охватывает выходной трансформатор (и, казалось бы, не уменьшает его искажения), то становится возможным ее применение для улучшения не только некоторых параметров усилителя, а звучания в целом.
Схема усилителя содержит один каскад предварительного усилителя на половинке лампы VL1 (вторая половинка работает в другом канале) и один каскад усилителя мощности на VL2.
В статье [1] подробно описана работа схемы, и я на ней останавливаться не буду. Лучше больше скажу про комплектующие. Весьма существенный элемент схемы — выходной трансформатор. Конечно, если его изготовить специально, то звук, может, будет и лучше, но все дело в том, что, по-моему, 99% читателей, пожелавших построить ламповый усилитель, лишены такой возможности. Я применил готовый трансформатор от старого телевизора (УМЗЧ на лампе 6П14П в пентодном включении) с маркой ДЗРЭ (ТВЗ-1-9) и коэффициентом трансформации 36,5.
Если включить этот трансформатор для проверки высокоомной обмоткой (230 Ом) в сеть, то на вторичной обмотке будет 6 В (на холостом ходу). Сопротивление вторичной обмотки — менее 1 Ом. Индуктивность первичной обмотки — 7,3 Гн на частоте 100 Гц. Силовой трансформатор (ТС 180-2) и электролитические конденсаторы (К50-12, К50-7) — также от телевизора.
Дроссели L1 и L2 — оттуда же. Хотя мощность силового трансформатора избыточна, но он доступен, недорогой, имеет много обмоток и позволяет получить с помощью схемы удвоения необходимое для анодных цепей напряжение.
Диодный мост КЦ402А также недорог и доступен. При желании, можно использовать в качестве диодов 2 кенотрона 6Ц13П, т.к. имеется три свободных накальных обмотки. Тогда выключатель SA2 не нужен. Он служит для задержки подачи высокого напряжения на лампы после включения питания, т.е. при коммутации SA1 включается накал ламп, а уж затем (через 1…2 мин) включается SA2. Вместо SA2 можно поставить реле и простую схему задержки его включения.
Потребляемая мощность с кенотронами несколько возрастет, но анодное напряжение на конденсаторах и лампах усилителя будет появляться с задержкой и без превышения номинального значения. В этом обычно и заключается смысл применения кенотронов “ярыми аудиофилами”. Нужно заметить, что многие трансформаторы на разрезанных и затем склеенных сердечниках (ПЛ, ШЛ) сильно гудят или “зудят”, но тут уж ничего не поделаешь, придется выбрать (при возможности) самый “тихий” и закрепить его на шасси через резиновые прокладки.
Старые, долго не работавшие электролитические конденсаторы необходимо подвергнуть формовке [4], т.е. подать на них через резистор 10 кОм постоянное напряжение ступенями (0,2 — 0.5 —1)Uном и подержать по несколько часов. В результате их ток утечки снизится на один-два порядка. Два слова стоит сказать о резисторе R8 в блоке питания. Он позволяет уменьшить импульсы тока, заряжающие конденсаторы выпрямителя, и тем самым снижает электромагнитные помехи от трансформатора (так же, с ограничением импульсов тока, работает кенотрон). Регулируя R8, можно получить желаемое напряжение на аноде выходной лампы.
Теперь об акустической системе:
Старая идея о расширении зоны стереоэффекта. описанная в [5], как нельзя кстати. Напомню, о чем идет речь. В обычных стереофонических АС небольшое смещение слушателя из точки А в точку Б (рис.2) параллельно линии базы вызывает перемещение кажущихся источников звука в ближайший громкоговоритель. Это связано с тем, что диаграмма направленности громкоговорителя обычно не оптимальна в полосе частот 300 Гц… 10 кГц Если же диаграмму сделать приблизительно в виде восьмерки как показано пунктиром на рис.
2, то зона стереоэффекта существенно расширится.
Такой характеристикой направленности обладает дипольный излучатель, которым можно считать головку громкоговорителя в небольшом акустическом экране. Акустические оси громкоговорителей должны пересекаться под углом около 120°. В результате, если слушатель находится на оси симметрии стереосистемы (в точке А), а звуковые давления, создаваемые правым и левым громкоговорителями, равны, как это показывают векторы 1 и 2, то кажущийся источник звука находится в точке С.
При перемещении слушателя в точку Б звуковые давления изменяются (векторы 3 и 4), что и создает требуемый эффект расширения зоны, т.к. кажущийся источник остается неподвижным в той же точке С. Конечно, характеристика дипольного излучателя ухудшается на нижних частотах [6], но на средних эффект очень заметен. В этих же книгах [5, 6] изложена идея стереофонической АС с тремя громкоговорителями. Два боковых излучают средние частоты (0,3…8 кГц), а один — общий для двух каналов — нижние и самые верхние.
Суммирование нижних и верхних частот в нашем случае легко осуществить (рис.3), так как выходы усилителей — трансформаторные, и можно заземлить любой из концов обмотки. Как вариант этой системы возможно включение ВЧ-излучателей в левый и правый громкоговорители. Тогда общий ВЧ-излучатель не нужен. И, наконец, можно применить две отдельные АС на всю полосу частот, как это и делается в обычных стереосистемах.
Но первый из упомянутых вариантов — самый дешевый и “наваристый” (правда, могут быть проблемы с приобретением хорошего НЧ-излучателя). В качестве боковых нужны громкоговорители с полосой частот, в которой наиболее выражен стереоэффект (0.3. .10 кГц). Я применил 5ГДШ5-4 (4ГД-53). Они имеют среднее стандартное звуковое давление 0.28 Па, полосу рабочих частот 0.1..12.5 кГц, номинальное электрическое сопротивление 4 Ом [7]. Здесь подойдут и 4ГДШ1-4 (4ГД-8Е).
НЧ-излучателем служили головки 6ГД-2 (8 Ом. 0.3 Па) и 4А-18 (5 Ом. 0.39 Па). Последний, как выяснилось, звучит лучше, хотя я приобрел его лет 40 тому назад, и он уже изрядно “потрепан”.
ВЧ-излучатель 2ГД-36 (ЗГДВ-1) — от телевизора, подходит и 6ГДВ-2-8 (4ГД-56). Они имеют номинальное сопротивление 8 Ом. Хочу заметить, что если возраст слушателей — за 40 лет, стремиться к сильному расширению полосы верхних частот уже не стоит. Они не услышат, к сожалению, частоты выше 12…13 кГц.
К счастью, это мало сказывается на эстетическом восприятии музыки. ВЧ-излучатель включается через конденсатор емкостью 2 мкФ (можно использовать любые бумажные или пленочные), а НЧ- и СЧ-излучатели — без всяких фильтров. Такое упрощение схемы возможно благодаря замечательной линейности лампового триода и отсутствию ОООС, а также потому что громкоговорители работают не на полной мощности.
Выходная мощность каждого канала — 1…2 Вт, а полоса частот — 0.05…20 кГц. Снизу она ограничена нелинейными искажениями, т.к. выходной трансформатор небольшой (сечение железа — всего 5 см2). При желании несколько улучшить звучание можно применить фильтры 1-го порядка (рис.4) с частотой раздела 600…800 Гц.
Конструкция боковых громкоговорителей показана на рис.5. Головка громкоговорителя установлена в небольшом акустическом экране (проще говоря, на доске).
Экран можно изготовить из фанеры, ДВП, пластмассы. Я применил кусок коробчатого светофильтра из органического стекла от люминесцентной лампы. Размеры его не критичны: длина стороны — 250. .350 мм., диаметр отверстий для выхода звука — 8…10 мм., их количество — 36…50. толщина материала— 5…6 мм. Цепочка C2-R1 (рис.4) выравнивает полное сопротивление СЧ-громкоговорителя на частотах выше 1 кГц.
Без нее выходное напряжение усилителя на этих частотах возрастает из-за роста индуктивного сопротивления головки, звуковое давление тоже возрастает. Все это происходит из-за большого выходного сопротивления усилителя (около 2 Ом).
Рассчитать элементы этой цепочки и фильтров громкоговорителей можно по формулам:
где
- RE — сопротивление головки постоянному току, Ом;
- L — индуктивность катушки СЧ-громкоговорителя, мкГн;
- fp — частота раздела, Гц.
НЧ-громкоговоритель представляет собой нечто среднее между ящиком с открытой задней стенкой и акустическим лабиринтом (рис.6). Это — бумажная “бочка” от отбеливателя “Перокс” производства ЧПО “Химпром”. Стенки бочки довольно жесткие, дно — двойное (из ДВП) толщиной 10 мм. В днище с помощью ножовочного полотна вырезано отверстие под НЧ-головку.
Для акустического лабиринта длина бочки маловата, ее надо было бы сделать раза в 3 длиннее. Но, тем не менее, резонансная частота головки на воздухе fpeз = 65 Гц при установке в бочку снижается до 60 Гц, а при частичном заполнении объема бочки ватой — даже до 55 Гц. Правда, большое количество ваты снижает отдачу низких частот. Бочка лежит на полу, расстояние от стенки до ее открытого дна — 30 мм.
В этом случае НЧ-громкоговоритель работает как фазоинвертор, и низкие частоты звучат наилучшим образом. ВЧ-громкоговоритель — это любая коробочка, в которую помещается головка 2ГД-36. Не забудьте прорезать отверстие для выхода звука, установите головку длинной осью вертикально и поместите ее между двумя СЧ-громкоговорителями, наилучшее расстояние между которыми — 1.
8…2 м. Они устанавливаются на расстоянии 20.. 30 см от стены с углом между осями — 90°… 120° и с высотой от пола — примерно 1 м.
И, наконец, о монтаже, конструкции и наладке.
Схема содержит мало деталей и легко выполняется объемным монтажом. Для выходного каскада лучше применить керамические ламповые панельки (ПЛК9) без колпачков, так как мощность, рассеиваемая лампой 6П14П, приближается к 20 Вт (накал — 5 Вт, анод и экранная сетка — 15 Вт). Хорошо снабдить эти лампы звездчатыми чернеными радиаторами (использовались в старой военной аппаратуре) для лучшего охлаждения.
Монтаж усилителя выполнен толстым одножильным проводом (диаметр 0,5…0,8 мм) в качественной изоляции. Его легко изгибать, и он хорошо держит приданную форму. Поэтому монтаж выполняется по кратчайшим расстояниям, и не нужны жгуты. Провода, идущие на накал и к выключателям, перевейте с шагом 6… 10 мм для уменьшения наводок. Все провода заземления сведите в одну точку “А” и соедините с шасси возле лампы VL1.
Если провод от лампы к выходному трансформатору получается длиннее 10 см, в разрыв провода желательно включить резистор сопротивлением 10.
.20 Ом, распаяв его прямо на ламповой панельке. Он предотвратит паразитную высокочастотную генерацию. Монтаж желательно сделать таким образом, чтобы высоковольтные цепи и детали были закрыты от случайного прикосновения диэлектрическими или заземленными металлическими экранами, поскольку “… электрический ток спасен, потому что невидим”.
Наладку следует начать с источника питания.
Выньте лампы из панелек, подключите на выход выпрямителя до дросселей нагрузку (резистор 3,5 кОм, 40 Вт) и включите SA1, подав напряжение на силовой трансформатор. Проверьте напряжение сети, оно должно быть равно 220 В.
Если напряжение отличается от номинала, учитывайте это при дальнейших измерениях и вносите соответствующие поправки. Проверьте, есть ли напряжение накала на гнездах ламповых панелей. Включите SA2 и измерьте напряжение на нагрузке; оно должно быть примерно 360 В.
Это напряжение регулируется резистором R8. Регулировка (изменение сопротивления) производится только при выключенном SA1.
Отключите нагрузку, вставьте пампы, включите SA1 и измерьте напряжение накала после прогрева ламп в течение 1 …2 минут. При Uc=220 В оно должно быть 6.2…6,4 В. Подключите вольтметр к катодному резистору R7 и включите SA2. Если напряжение значительно больше 82 В, то причина в потере эмиссии лампой 6Н23П.
Уменьшите резистор R3 в катоде этой лампы до 180 Ом и снова проверьте напряжение на катоде VL2. Оно должно понизиться. Если оно не снизилось до нужной величины, то VL1 надо заменить на другую. Таким образом, регулируя резисторы R3.1 и R3.2, выставьте 82В на катодах VL2 обоих каналов. Уменьшать R3 дальше не советую, т.к. это увеличит искажения. Вольтметр используйте с Rвх>10 кОм/В. Вот и вся наладка! Слушайте с удовольствием!
DIY ECC802S (12AU7 / ECC82) Ламповый предусилитель SRPP
| Брюс Херан | Делиться |
ForeWatt: ламповый предусилитель ECC802S SRPP своими руками
После проектирования и изготовления ряда ламповых (ламповых) усилителей мощности я решил построить ламповый предусилитель.
Я много искал «правильный» дизайн и действительно не мог найти тот, который мне нравился. Не то чтобы там не было хороших, просто ни один из них не вдохновил меня. После успеха с различными усилителями Odd Block:
- OddBlocks: Комплект лампового двухтактного моноблока KT88 / 6550 DIY
- PoddWatt: DIY 5751 SRPP / EL84 (6BQ5) Проект двухтактного лампового усилителя
- OddBlocks: DIY KT88 / 6550 Push-Pull Mono Block Tube Amp Project
- DIY OddWatt 6CA7 / EL34 / KT66 / KT77 Tube PP Stereo Amp Project
- Проект двухтактного лампового усилителя OddWatt ECC802S SRPP / EL84
который использовал каскад драйвера SRPP (шунт-регулируемый PP), я начал проводить некоторые исследования и моделировать SRPP. Преимущества такой линейной ступени почти такие же, как и при использовании СРПП в качестве драйвера. Хорошая линейность, низкий уровень искажений, низкий выходной импеданс, хорошее подавление шума источника питания и скромное усиление.
Исследование также показало, что необходимое усиление обычно составляло от 3 до 10. Это идеальное применение для лампового SRPP. Есть много способов определить, какие лампы использовать в том или ином проекте, и линейный этап, безусловно, не является исключением. Мой метод заключается в том, чтобы определить, какое усиление мне нужно, а затем выбрать лампу с коэффициентом усиления примерно в два раза больше, чем мне нужно. Усиление в этом случае соответствует одному из моих любимых типов ламп ECC802S. ECC802S — это разновидность ламп семейства 12AU7/ECC82. Другие могут предпочесть другие лампы, но у меня был хороший успех с ECC802S от JJ/Tesla. Фактический процесс проектирования этапа SRPP действительно лучше всего начинать с какой-либо программы моделирования. В противном случае вам, вероятно, придется сделать много тестовых настроек, чтобы найти хорошие значения для компонентов. Если у вас нет анализатора искажений, хорошего осциллографа с двойной трассировкой и генератора сигналов с низким уровнем искажений, вам придется пройти через множество проб и ошибок (в основном ошибок), чтобы получить что-то разумное.
Я также рассматривал возможность использования сцены Mu-follower. Это очень похоже на SRPP и часто имеет некоторые преимущества (например, более низкое выходное сопротивление). В конечном итоге я не смог придумать стадию Му, которая, по моему мнению, работала лучше, чем SRPP.
Фотография 1: предусилитель ForeWatt Type II с лампами внутри корпуса
Предупреждение: Этот проект основан на использовании электронных ламп и содержит потенциально опасные напряжения. Если вы не знакомы с опасностями или вам неудобно работать с такими напряжениями, пожалуйста, не рискуйте своим здоровьем или, возможно, жизнью при сборке предусилителя.
Общие цели проектирования
Те из вас, кто смотрел некоторые другие проекты, которые я разработал, знают, что я настаиваю на том, чтобы конечный проект обладал определенными качествами. Должно быть тихо. Я ненавижу гул и шум. Отношение сигнал/шум около 90 дБ меня вполне устраивает.
Чем больше, тем лучше. Отклик должен идти от менее 20 Гц до не менее 20 кГц в пределах 1 дБ. Большинство моих проектов работают на частоте до 10 Гц и выходят далеко за пределы 20 кГц. На самом деле я разрабатываю некоторые аспекты высокочастотного фильтра, чтобы предусилитель не ловил радиостанции и другой мусор выше звуковых частот. Искажения должны быть низкими. Для лампового усилителя максимум 1% на полной мощности вполне достаточно. Для предусилителя требуется 0,1% или меньше. Следствием этих ограничений является то, что все компоненты должны быть хорошего качества, и требуется особое внимание к дизайну и компоновке. К сожалению, особенно с ламповыми усилителями мощности, эти факторы повышают стоимость. Я использую любые части, которые лучше всего подходят для приложения, и меня не беспокоит стоимость или тип. Если подойдет простой угольный резистор, то он используется. Если необходим 1% полиэфирный конденсатор, он будет использоваться. Это одна из причин одного очень очевидного отклонения в моих проектах от многих ламповых конструкций.
Я использую исключительно твердотельные выпрямители. Правда, все они являются типами быстрого восстановления, но все же они являются твердотельными устройствами. Они хорошо выполняют работу, которую я требую. Если вы предпочитаете ламповое выпрямление, прекрасно, вам нужно будет приобрести другой силовой трансформатор и внести некоторые другие корректировки в схему. Если вы пойдете по этому пути, пожалуйста, дайте мне знать, как это работает.
Фото 2: Предусилитель ForeWatt Type I с лампами, выступающими из корпуса
Три версии в одной
Как многие из вас уже заметили, здесь представлены фотографии двух разных проектов предусилителей. У одного лампы выступают через верхнюю часть, а у другого предусилителя они находятся внутри корпуса. Предусилитель с лампами, расположенными внутри корпуса, имеет идентичную активную схему, но имеет беспроводное дистанционное управление громкостью и выбором входа. Кроме того, он имеет сквозной режим для использования в качестве пассивного предусилителя.
Беспроводная часть управляется модульными блоками, которые можно использовать как отдельный пассивный предусилитель. Я включил детали по созданию всех трех ламповых предусилителей. Деревянный корпус доступен в ограниченном количестве из внешнего источника.
ECC802S (12AU7 / ECC82) Детали цепи предусилителя SRPP
Итак, давайте перейдем к деталям проекта предусилителя. Он имеет приемлемое входное сопротивление около 100 кОм и выходное сопротивление около 3 кОм. Это подходит почти для всех источников оборудования и усилителей мощности. Длинные кабели и усилители мощности с низким импедансом (вход) могут потребовать последовательного резистора от 220 до 2700 Ом на выходе предусилителя для поддержания линейной характеристики. В данном случае используется пара резисторов на 2,2 кОм. Это позволяет подключать как набор основных усилителей мощности, так и набор усилителей сабвуфера с уменьшенным взаимодействием между ними. Коэффициент усиления по напряжению этой схемы предусилителя srpp может быть как 7-кратным (17 дБ), так и 11-кратным (21 дБ) — выбор за строителем.
Единственная разница в схеме заключается в том, зашунтирован ли катод нижнего триода (с конденсатором) или нет. Если вы решите обойти катод для более высокого усиления, обязательно используйте конденсатор хорошего качества. Elna Silmac, Black Gate или аналогичные конденсаторы прекрасно подходят на эту роль. Кроме того, если вы используете версию без байпаса, вы можете в какой-то степени настроить верхние частоты с помощью небольшого шунтирующего конденсатора на катодном резисторе. Я обнаружил, что конденсатор емкостью 0,0047 мкФ дает заметное усиление на частоте 20 кГц. Это можно использовать, если у вас есть какое-то оборудование, подключенное длинными кабелями, чтобы компенсировать потери в кабеле. Все резисторы в активной части цепи изготовлены из металлической пленки Dale 1%, хотя другие марки и типы должны подойти. Регулятор громкости (потенциометр) выполнен в цвете Alps Blue в предусилителе Type I. В типе II с дистанционным управлением используется моторизованный потенциометр Alps Black.
Рис. 1. Схема лампового предусилителя ForeWatt Type I — ECC802S / 12AU7 / ECC82
Рис. 2. Схема лампового предусилителя ForeWatt Type II — ECC802S / 12AU7 / ECC82 (с дистанционным управлением) Почти все в предусилителе имеет стандартную конструкцию лампового усилителя. Тем не менее, вам необходимо следовать некоторым стандартным процедурам компоновки и сборки труб. Разделяйте силовые и сигнальные провода. Если им нужно пересечься, сделайте это под прямым углом. То же самое верно для резисторов и конденсаторов. Держите компоненты, несущие сигнал, вдали от конденсаторов фильтра источника питания и особенно трансформаторов. Я предпочитаю размещать компоненты блока питания в одной секции шасси, а сигнальную часть — в отдельной области на расстоянии не менее 2 дюймов от частей блока питания. Дополнительные советы по проектированию и сборке см. в моих советах и предложениях по проектированию и конструированию ламповых усилителей.
Также доступны предложения по цветовому коду проводки лампового усилителя.Силовой трансформатор лампового усилителя, указанный в чертежах (Edcor XPWR083), представляет собой недорогой (15 долларов США, август 2010 г.) тип монтажа на печатной плате, рассчитанный на 200 В при 40 мА и 8 В при 1,5 А. в металлическом корпусе (Фото 3) или, по крайней мере, отделенном от остальной схемы экраном. Нет никаких причин, по которым нельзя использовать другие трансформаторы; у этого есть правильные рейтинги и и недорого.
Фотография 3: Предусилитель ForeWatt Type II со схемой дистанционного управления
Питание нагревателя регулируется постоянным током. Нагреватели не должны подключаться к тому же заземлению, что и сигнал, B+ или шасси. Они должны плавать, иначе может произойти отказ трубки. Единственным соединением цепи нагревателя с остальной схемой является отвод «смещения». Он образуется из основного источника B+ и составляет около 1/3 от B+.
Через это соединение ток не течет (возможно, небольшая утечка). Он устанавливает только эталон для нагревателей, чтобы разница между нагревателями и любым из катодов была менее 100 вольт. Одна из особенностей схемы SRPP и других схем «тотемного столба» заключается в том, что один из катодов немного приподнят над землей. В SRPP катод на верхнем триоде имеет потенциал напряжения примерно 1/2 приложенного B+. Таким образом, при 215-225 В на аноде напряжение на катоде составляет более 100 В. Во время запуска это значение фактически составляет 1/2 полного B+ (около 275 В). Это значение превышает номинальное напряжение трубки для напряжения нагревателя на катоде и приведет к выходу трубки из строя. Возможно, это произойдет не сразу, а по мере старения трубки. У меня это случилось. Плохая вещь. Обычно это приводит к огромному всплеску выходного сигнала, который может привести к катастрофическим последствиям в аудиоцепочке.
Используйте экранированный провод от входов к селекторному переключателю, а также к регулятору громкости и от него.
Поскольку баланс каналов не предусмотрен (ИМХО, он не нужен ни в одной хорошо спроектированной системе), используйте качественный переменный резистор (я использую Alps Blues) или ступенчатый регулятор громкости/аттенюатор.
Фотография 4: Предусилитель ForeWatt Type I — вид изнутри
Одна область, которая всегда вызывает беспокойство, — это то, что делать с металлическим корпусом, если вы его используете. Большинство неопытных строителей привязывают все основания к металлическому шасси. Это почти всегда приводит к петлям заземления. В зависимости от ваших электрических норм (которые различаются в зависимости от страны) вы должны подключить шасси (и фактически любые открытые металлические детали, такие как трансформаторы) к заземлению сети переменного тока. В США это третий провод (должен быть зеленым). Сигнал и заземление B+ подключены к шасси через номинальный конденсатор типа X2 и резистор, включенный параллельно конденсатору.
Конденсатор специального типа, разработанный специально для этого приложения (одна из марок — RIFA), имеет емкость от 0,1 до 0,33 мкФ. Резистор обычно представляет собой обычный угольный резистор сопротивлением 100–150 Ом и мощностью 1/2 Вт. Связанная с этим ошибка начинающих сборщиков заключается в том, что они напрямую подключают входные и выходные разъемы к шасси. Заземляющие части разъемов должны подключаться к «плавающей» сигнальной земле в цепи. Для сигнала и B+ можно использовать любой из двух типов системы заземления. В своих проектах я использовал как заземление «звезда», так и заземление «шина». Любой из них может работать удовлетворительно. В этом проекте используется модифицированная система звездного заземления. Для каждого канала использовалась одна точка заземления звезды с одним подключением к минусу B+. Для получения дополнительной информации о заземлении см. мою статью о заземлении и экранировании аудиопроектов, сделанных своими руками.
Рисунок 3: Схема блока питания предусилителя ForeWatt
Я использовал регулятор переменного напряжения типа LM317 в источнике питания нагревателя, так как я знаком с их работой (и у меня их много), но также можно использовать стабилизатор постоянного напряжения, такой как 7806.
B+ фильтруется в общей сложности через 4 этапа. Еще я не использую дроссели. Я ничего не имею против них; Мне просто не нужны они, чтобы получить требуемую производительность. Конечная ступень фильтра для каждой лампы изолирована от альтернативного канала, и в каждой из них используется конденсатор из полиэстера. Я обнаружил, что использование колпачков из полиэстера или полипропилена на заключительном этапе улучшает общее качество звука. Вполне возможно, что электролит с перепускной крышкой подходящего размера также подойдет.
Одним из компонентов (помимо вакуумной лампы), который больше всего влияет на звуковую сигнатуру предусилителя, является выходной конденсатор. Выбор марки, размера и типа имеет большое значение в этом компоненте. Я рекомендую не менее 0,47 мкФ, если вы питаете нагрузку с высоким импедансом (50 кОм или более и короткие кабели). Значения до 10 мкФ подходят для нагрузок с более низким импедансом (5 кОм). Я попробовал несколько типов и размеров и, наконец, остановился на бумажно-масляном (PIO) конденсаторе K40Y9 российского производства емкостью 1 мкФ в одной версии и конденсаторе Jantzen Standard Z емкостью 1 мкФ в другой версии предусилителя.
Я предлагаю вам использовать любую марку и тип, которые вам нравятся, так как это немного окрасит звук. Некоторые типы, которые я пробовал, были Auricaps (приятный чистый звук с чуть менее низкими частотами), Jantzen (хорошее общее качество, но не такое детальное, как у K40Y9).), WIMA MKS (хорошо, но не так хорошо звучит, как K40Y9), дешевый безымянный (для защиты невинных) — это было ужасно, бас в порядке, все остальное резко и не очень приятно слушать). Так что выбирайте то, что вам нравится.
Часть дистанционного управления предусилителя второго типа питается отдельно от небольшого 12-вольтового импульсного источника питания. Любой источник питания 12 В будет работать нормально, если он может выдавать более 600 мА. Это должен быть тип, который изолирован от линии переменного тока, так как входы и схемы управления подключены к отрицательной стороне 12 вольт. Он не может использовать тот же источник питания, что и ламповые нагреватели, поскольку они имеют положительное смещение для защиты нагревателей и катодов от выхода из строя, как отмечалось ранее.
См. схемы компонентов, которые я использовал. Инструкции, прилагаемые к модулю дистанционного управления, немного неясны, поэтому обязательно следите за соединениями. Я неправильно их несколько раз подключал, видимо, без повреждений. Еще одна вещь, которая смущала, заключалась в том, что модуль автоматически выбирал вход 2 при запуске. На самом деле это не проблема; просто подключите компонент, который вы используете чаще всего, к этому входу.
Я использовал реле и переключатель, чтобы активировать функцию обхода. Реле могут работать от того же источника питания, что и модуль дистанционного управления. Просто убедитесь, что имеется достаточный ток. Сначала я использовал маломощный, и реле дребезжало, когда работал моторизованный регулятор громкости. Очень плохо для динамиков. Моторизованный модуль дистанционного управления громкостью MV-02 стоит приблизительно 35 долларов США (август 2010 г.). Помните, что стоимость доставки товаров из Гонконга может быть значительной, поэтому сначала проверьте.
Он поставляется в комплекте с ручным пультом дистанционного управления. Это набор сборок, которые соединяются между собой ленточными кабелями. Инструкции немного расплывчаты, поэтому прочитайте их внимательно. Из пяти заказанных моторизованных дистанционных регуляторов громкости MV-02 один не работал должным образом. Несмотря на один модуль DOA, они по-прежнему являются отличной покупкой. MV-02 поставляется с регулятором громкости стереомотора Alps Black 100k. Один только этот потенциометр чего стоит. Вы можете спроектировать «пассивный» предусилитель вокруг самого модуля. По сути, режим байпаса на схеме типа II — это именно то, что нужно. Индикаторные светодиоды не входят в комплект, поэтому вам нужно будет предоставить свои собственные. Для их использования требуется последовательный резистор около 2 кОм. Поскольку модуль использует общий сигнал и заземление питания, он не может питаться от существующего источника питания предусилителя. Для питания я использовал модуль SMPS Mean Well PM-05-12.
Этот SMPS принимает 100-240 В переменного тока и преобразует его в 12 В постоянного тока. Важно, что у него 1000 вольтовая изоляция входов к выходам. Я подключил его к основному блоку питания сразу после выключателя питания.
Измеренные характеристики — ламповый предусилитель ECC802S SRPP
Частотная характеристика схемы предусилителя СРПП с лампами JJ ECC802S составляла от 10 Гц до 50 кГц в пределах 0,1 дБ. Верхний конец был ниже на 0,8 дБ на частоте 100 кГц. Искажения на выходе 1 вольт были на пределе моего тестового оборудования (менее 0,1%) на любой частоте. Максимальное выходное напряжение составляло более 15 вольт (на нагрузке 50 кОм и 100 пФ) при тех же уровнях искажений и отклика. Соотношение сигнал-шум было на пределе моих возможностей измерения примерно при -9.0 дБ (ссылка 1 вольт). Усиление составило 7 (около 17 дБВ). Я не использовал конденсатор для обхода катодов, так как мне не нужно было дополнительное усиление. Отклик прямоугольной волны был превосходным.
Это одно из немногих подобных ламповых устройств, способных воспроизводить чистые прямоугольные волны напряжением 10 вольт на частоте 40 кГц. С установленным конденсатором на 100 мкФ усиление увеличивается до 11 (около 21 дБВ). С точки зрения звука я не мог определить разницу между двумя настройками усиления, но, поскольку я считаю, что чем меньше частей, тем лучше, и мне не нужен был коэффициент усиления, я пропустил его.
Установка оборудования для тестирования производительности состояла из:
- Анализатор искажений HP 331A
- Двухканальный цифровой запоминающий осциллограф Tenma 25 МГц
- Двухканальный USB-осциллограф Velleman для ПК
- Генератор сигналов с малыми искажениями Tenma (0,05% остаточного коэффициента нелинейных искажений)
- Кондиционер питания APC h20 (выход 120 В переменного тока)
- Несколько цифровых вольтметров
Примечания по прослушиванию — ламповый предусилитель ECC802S SRPP
Как это звучит? ИМХО очень здорово.
Для прослушивания я использовал следующее оборудование: Источники — модифицированный проигрыватель компакт-дисков Marantz 5001, проигрыватель с прямым приводом Dual 701 с картриджем Grado Silver Prestige, усилители мощности — пара блоков Odd Block (оригинальные прототипы) с лампами Blue Glass JJ KT88. , для основных динамиков Martin Logan Vistas в сочетании с двумя 15-дюймовыми сабвуферами, питаемыми электронным кроссовером Marchand 24 дБ / октава, настроенным на 50 Гц, и усилителем на микросхеме LM3875 мощностью 50 Вт на канал (с ровной характеристикой постоянного тока!). ForeWatt отличается большим количеством деталей, широкой звуковой сценой и откликом от ниже слышимых частот до выше них. Очень чистый звук и типичный теплый сочный ламповый звук. При использовании только пассивной секции одного предусилителя звук был, как и следовало ожидать, очень чистым и детальным. Переключение между активным и пассивным режимами показывает, что предусилитель звучит практически одинаково в любом режиме.
Самая большая разница, конечно же, в усилении активного предусилителя. Я использую короткие, симметричные, экранированные межблочные соединения от предусилителя к усилителям. Я подозреваю, что использование высокой емкости или длинных повлияет на баланс сигнала, особенно на высоких частотах в пассивном режиме, так как контроль 100k.
Дополнительная информация
Другой самодельщик заменил большую часть блока питания высоковольтным стабилизатором SS и небольшими полипропиленовыми колпачками. Он указал, что это добавило «скорости» предусилителю. Мне еще предстоит попробовать эту модификацию, но она, безусловно, может сработать. Моя система отсчета находится на быстрой стороне, и дополнительная скорость не является чем-то, чего я желаю. Если кто-то еще попробует это, я хотел бы услышать результаты. Для тех из вас, кто не хочет покупать детали для этого проекта, как и для большинства других моих проектов, комплекты будут доступны на OddWatt Audio. Я буду рад поддержать как сборку своими руками, так и наборы.
Деревянные ящики были любезно предоставлены другим мастером (спасибо, Джефф), и если вы с ним мило поговорите (и заплатите ему), он может быть убежден сделать несколько для вас. Для получения последней информации об этом проекте см. ветку поддержки/обновления предусилителя ForeWatt Tube SRPP.
Сравнение электронных ламп 12AX7: Измерение THD — ламповые усилители
Мы все знаем, что электронные лампы бывают разные. Если вы измените тип или марку, вы получите другие характеристики и другое качество звука. Однако в чем реальная разница между разными электронными лампами? Здесь я сообщаю о результатах сравнения электронных ламп 12AX7 при использовании с одним и тем же усилителем Hi-Fi. В частности, я измерил полное гармоническое искажение (THD) различных электронных ламп 12AX7 (ECC83) на частоте 1 кГц при различных уровнях выходной мощности.
Ниже вы найдете настройки для тестов. При желании вы можете пропустить эти детали и сразу перейти к результатам.
Настройки теста
Сравнительный тест вакуумной лампы 12AX7 был проведен с «Il Terzo», одним из усилителей, которые я построил.
В нем используются выходные лампы EL84, сконфигурированные в ультралинейном двухтактном режиме, с общей отрицательной обратной связью 16 дБ, способные обеспечить максимальную выходную мощность 12 Вт. Во входном каскаде и каскаде с фазовым разделением используются лампы 12AX7. Стадия с фазовым разделением представляет собой конфигурацию гармошки, напрямую связанную с входным каскадом. Схема входного каскада и каскада разделения фаз показана ниже. Дополнительную информацию см. в разделе «Конструкция входного каскада и фазовращателя лампового усилителя».
Нагрузка входного каскада 220кОм. Напряжение смещения сетки получается с помощью самосмещения с резистором 870 Ом, подключенным к катоду. Гармошка имеет нагрузку 200 кОм, разделенную между 100 кОм на анод и 100 кОм на катод. Сетевые резисторы утечки силового каскада (не показаны на схеме выше) имеют номинал 200 кОм каждый. Сетка гармошки напрямую соединена с анодом входного каскада, что также обеспечивает правильное напряжение смещения.
Питание входного каскада 280В, гармоники 290В. Эта конфигурация создает указанные ниже грузовые линии и рабочие точки. И концертина, и входной каскад работают в довольно линейной области.
Нагрузочные линии и рабочие точки входной и фазовой ступенейРезультаты:
| Заявление об отказе от ответственности: 12AX7 результаты сравнения вакуумных ламп, представленные здесь, должны интерпретироваться однозначно с учетом конфигураций входной и фазовой ступеней моего ламповый усилитель Il Terzo собственной разработки, использованный для испытаний. В частности, эти тесты не претендуют на получение общих результатов для всех возможных конфигураций. Конечно, есть и другие конфигурации, где полученные результаты и относительное ранжирование среди протестированных ламп будут значительно отличаться от полученных здесь. |
Я протестировал четыре разных вакуумных лампы 12AX7:
- ECC83S – 12AX7 от JJ Electronics
- 12AX7WB Совтек
- 12AX7LPS производства Совтек
- 12AX7 Genalex Золотой лев
Результаты сравнения вакуумных ламп 12AX7 представлены на графике ниже, где для каждого теста сообщается THD на частоте 1 кГц при различных уровнях выходной мощности в диапазоне от 1 Вт до 10 Вт.
Для каждого типа были испытаны две вакуумные трубки (левый и правый канал). На графике видно, что между двумя разными трубками одного типа были измерены небольшие различия. Однако между разными типами были измерены более значительные различия.
Важно отметить, что THD, измеренный во время сравнения электронных ламп 12AX7, не является THD, непосредственно создаваемым тестируемыми лампами. Скорее, то, что здесь сообщается, является THD, создаваемым всем усилителем с использованием протестированных ламп. Измерение THD зависит от различных аспектов, включая лампы выходной мощности, общую отрицательную обратную связь и схему усилителя. Представленные значения позволяют сравнить, как тестируемые лампы ведут себя с этим конкретным усилителем. Совершенно другие результаты могут быть получены с другой конструкцией усилителя.
Обсудим полученные результаты.
12AX7WB от Sovtek
Коэффициент нелинейных искажений от ламп 12AX7WB производства Sovtek в целом был высоким на всех уровнях выходной мощности.
Коэффициент нелинейных искажений при минимальной тестируемой выходной мощности (1 Вт) составляет около 0,7%. Это значение выше, чем THD, измеренный на всех других лампах при их максимальных выходных уровнях. THD, полученный с 12AX7WB, достигает 1,7% при 5 Вт и достигает 2,6% при 10 Вт с одной из двух протестированных ламп.
ECC83S-12AX7 от JJ Electronics
Два протестированных ECC83S-12AX7 от JJ Electronics показали нам THD соответственно 0,14% и 0,16% при уровне выходной мощности 1 Вт. Коэффициент нелинейных искажений увеличился соответственно до 0,32% и 0,4% при мощности 5 Вт. При выходной мощности 10 Вт THD для двух протестированных ламп составил соответственно 0,75% и 0,93%. Обратите внимание, что при уровне выходной мощности 10 Вт измеренный THD теперь ниже 1%.
12AX7 Genalex Gold Lion
THD незначительно улучшается при использовании 12AX7 Genalex Gold Lion.
Когда усилитель обеспечивает выходную мощность 1 Вт, THD снижается до 0,11% на одной лампе и до 0,08% на другой. THD, измеренный при выходной мощности 5 Вт, составляет соответственно 0,27% и 0,28% для двух ламп. Когда выходная мощность усилителя доведена до 10 Вт, измеренный коэффициент нелинейных искажений составляет соответственно 0,43% и 0,57%. THD значительно отличается от 1% при выходной мощности 10 Вт с этими электронными лампами.
12AX7LPS производства Совтек
Наконец, давайте посмотрим на результаты, полученные с помощью 12AX7LPS производства Совтек. Эти вакуумные трубки дали нам наилучшие результаты. При выходной мощности 1 Вт THD снижается до 0,06% и 0,05% соответственно на двух протестированных лампах. Также при выходной мощности 5 Вт результаты были превосходными, с коэффициентом нелинейных искажений 0,15 % и 0,12 % соответственно. При максимальном испытанном уровне выходной мощности THD составляет 0,25% и 0,18%.
