- Ламповый гитарный усилитель (distortion и clean)
- Список радиоэлементов
- Прикрепленные файлы:
- Теги:
- Типичные неисправности ламповых усилителей
- Если вы не дружите с паяльником, и не отличаете транзистор от пуговицы!
- Настоятельно не рекомендую лесть в ламповый усилитель, доверьтесь лучше мне!
- Источник питание лампового усилителя
- Последние сообщения
Ламповый гитарный усилитель (distortion и clean)
На некоторое время уступив дорогу сначала транзисторам, а потом и микросхемам, радиолампы вновь вернулись в кладовки радиолюбителей. В настоящее время эти электровакуумные приборы снискали большую популярность у любителей хорошего звука. Это касается как музыкантов, так и тех, кто слушает их записи. Многочисленные фирмы отреагировали на спрос и в магазинах сейчас можно без особых хлопот купить достойный усилитель, вот только их стоимость в некоторых случаях просто астрономическая. В итоге, многие радиолюбители осваивают азы построения аппаратуры на радиолампах, конструируя различные усилители для своих наушников, мощных аудиосистем и музыкальных инструментов. И я не «прошёл» мимо, решив заняться усилителем для своей гитары.
За основу будущей конструкции я взял хорошо себя зарекомендовавшую схему предварительного усилителя Slo Recto Twin конструкции небезызвестного в кругу энтузиастов ламповой музыкальной техники Гишяна *AZG* Азнаура. К «преду» добавил двухтактный усилитель мощности на лучевых тетродах 6П3С, схему задержки подачи анодного напряжения и переключение футсвитчем.
Принципиальная схема
Конструктивно усилитель состоит из предварительного усилителя на лампах VL1-VL3, двухтактного усилителя мощности (лампы VL4-VL6) и общего блока питания.
Предварительный усилитель в свою очередь состоит из двух каналов — чистого (clean) и перегруза (distortion) с отдельными регуляторами тембра и громкости.
Сигнал со звукоснимателей гитары подаётся на сетку одного из двух триодов лампы VL1.1, являющегося общим усилителем для обоих каналов. В катодной цепи смещения триода при помощи одной из групп контактов реле коммутируется электролитический неполярный конденсатор С1, который включается в схему в режиме чистого звука и расширяет полосу усиливаемых частот в области НЧ. В режиме перегруза (срабатывает реле) он оказывается изолирован большим сопротивлением резистора R3, поэтому остаётся только конденсатор С2, обладающий относительно небольшой ёмкостью. При этом усиление каскада заметно уменьшается на низких частотах, что предотвращает «бубнение» звука. С анода триода сигнал разделяется на два канала. Верхний работает в режиме усиления чистого звука, нижний в перегрузе. Канал clean представлен трёхполосным (treble — высокая, bass — низкая, middle — средняя частоты) регулятором тембра, собранным по схеме фендера, и каскадом усиления на триоде VL1.2.
Перегруз (distortion) реализован уже гораздо большим количеством ламп и пассивных элементов. Три каскада на триодах VL2.1, VL2.2 и VL3.1 имеют большое общее усиление, за счёт чего звук сильно искажается. Тем самым образуется эффект с характерным тяжёлым и мощным звуком. Для согласования этих каскадов с регулятором тембра, а так же для предотвращения взаимного влияния, в схему включен катодный повторитель на триоде VL3.2. В режиме чистого звука канал перегруза запирается замыканием сетки триода VL2.2.
Для раздельного регулирования уровня сигналов каскадов, каждый из них снабжён переменными резисторами громкости R11 и R38. Кроме того имеется и общий регулятор громкости R40 master volume. Движки всех регуляторов громкости шунтированы постоянными резисторами, сопротивлением 2,2 мегаома. Они необходимы для устранения возможных шорохов, вызванных износом токопроводящего слоя. Сами по себе они не страшны, но вот при этом происходит отрыв сетки от общего провода, в следствие чего громкость шороха становится очень большой.
Усиленный и обработанный сигнал с одного из каналов подаётся на вход дифференциального фазоинвертора, собранного на лампе VL4. Его задачей является дополнительное усиление и создание на выходе двух одинаковых сигналов со сдвигом фазы в 180° друг относительно другадля работы двухтактного усилителя мощности на лампах 6П3С.
Коммутация каналов предварительного усилителя осуществляется при помощи двух реле, которые, в свою очередь, переключаются при помощи футсвича (можно выбрать нужный канал нажатием ноги кнопки, как в примочке) или переключателя на лицевой панели. Так же имеются переключатели режимов bright (S1) и treble shift (S2) для изменения окраса звучания каждого канала. Индикаторный светодиод VD13 в футсвитче включен в цепь коммутирующих реле и загорается, когда нажимается кнопка S6 для включения канала distortion. Конденсатор С57 относительно большим током зарядки в момент нажатия кнопки обеспечивает надёжное срабатывание реле, так как тока, текущего через светодиод, может не хватить для этого.
Питание усилителя осуществляется трансформаторным блоком питания с пассивной фильтрацией анодного напряжения со схемой задержки, и со стабилизатором напряжения накала ламп 12АХ7. В выпрямителе анодного напряжения использованы ультрабыстрые диоды UF4007, благодаря чему удаётся практически полностью избавиться от коммутационных шумов переключения диодов. Для того, чтобы питание на лампы подавалось только после прогревания их катодов, в усилителе используется схема задержки, собранная на транзисторах VT3 и VT4. Реле K3 срабатывает примерно через 10-15 секунд после включения усилителя (подбирается ёмкостью С55) и замыкает контакты К3.1. Накальные нити ламп предварительного усилителя запитаны стабилизированным напряжением 12,6 вольт для уменьшения фона и шумов, а так же для увеличения срока службы этих электровакуумных приборов. Напряжение на катоде повторителя VL3.2 довольно велико из-за большого сопротивления резистора R33, из-за этого создаётся значительная разность потенциалов между катодом и его накалом, что сильно сокращает время работы лампы. Для нейтрализации этого эффекта, потенциал накала «поднимается» относительно общего провода примерно на 75 вольт. Соответствующее напряжение подаётся с делителя R67 и R68 на симметричный делитель накала R65 и R66. Такой же делитель установлен и в цепь накала выходных ламп (6,3 вольт), но его средняя точка подключается к общему проводу.
Развязка земли выполнена по схеме «звезда», когда провода от цепей общего провода разных каскадов соединяются в одной точке и имеют надёжный контакт с корпусом усилителя.
Детали
Все постоянные резисторы усилителя должны быть металлоплёночными (MF) или металлоксидными (MO). Они обладают меньшими шумами, в отличии от углеродных резисторов CF. Годятся так же отечественные резисторы МЛТ.
Плёночные конденсаторы должны быть серии MKP фирм Wima или Epcos на напряжение не ниже 400 вольт. Эти конденсаторы из числа «музыкальных» достаточно распространены. Можно так же использовать хорошие отечественные серии К71. Несколько худшие результаты дают ширпотребные К73. Следует остерегаться старых металобумажных конденсаторов типа МБ или МБМ. Как правило, даже самым «новым» экземплярам больше 30 лет и почти все они имеют значительные токи утечки. Электролитические конденсаторы лучше всего использовать с максимальной температурой работы 105 градусов из-за близости к горячим лампам. Для конденсаторов в анодных цепях напряжение должно быть не менее 400 вольт. Шунтирующие их конденсаторы 0.022 мкф должны быть типа Х2, рассчитанные на работу в цепи переменного напряжения не менее 275 вольт. Значение рабочего постоянного напряжения у них составляет 600-1000 вольт, а низкое внутреннее сопротивление импульсному току способствует хорошему фильтрованию помех и пульсаций. Вместо неполярных электролитов С1 и С10 можно использовать обычные полярные. Конденсаторы небольшой ёмкости в темброблоках и в фазоинверторе лучше взять плёночные, слюдяные из серий КСО и СГБ или импортные высоковольтные керамические конденсаторы синего цвета.
В предварительном усилителе использованы лампы 12AX7 фирмы Tung Sol российского производства. Вместо них можно использовать ЕСС83 или отечественные 6Н2П-ЕВ. При этом следует уменьшить напряжение накала до 6,3 вольт. Для этого необходимо заменить стабилитрон VD9 на другой — с рабочим напряжением 3,3 вольт. С некоторым ухудшением качества звука можно использовать 6Н2П, 6Н23П и даже 6Н9С, а так же другие двойные триоды. В качестве выходных ламп применены распространённые отечественные тетроды 6П3С.
Транзисторы в схеме задержки, а так же VT2 в стабилизаторе накала предварительных ламп, могут быть любыми кремниевыми маломощными структуры n-p-n и с минимальным коэффициентом передачи тока эмиттера 100. Например — КТ315, КТ3102, SS9014 и так далее. Мощный транзистор VT1 должен иметь максимальный ток коллектора не менее 4 ампер и максимальное напряжение не ниже 100 вольт. Если его корпус не изолированный (TO-220FP), то к радиатору его следует прикрепить через изолирующую теплопроводную прокладку «номакон», а стягивающий винт снабдить пластиковой шайбой.
Диоды в анодном выпрямителе VD1-VD4 желательно использовать ультрабыстрые, типа UF4007, но можно поставить и обычные выпрямительные с максимальным обратным напряжением не ниже 600 вольт и прямым током 1 ампер. В этом случае каждый из них шунтируется плёночным или керамическим конденсатором ёмкостью 0,01 мкФ на напряжение не менее 630 вольт. Диоды VD5-VD8 с барьером Шоттки, их можно заменить любыми c максимальным прямым током не менее 3 ампер.
Реле я использовал специализированные для переключения аудиосигналов — 46ND012-P фирмы FUJITSU. Но можно применить любые с рабочим напряжением 12 вольт, с двумя переключающими группами и минимальным током срабатывания.
Трансформаторы и дроссели самодельные. Первые намотаны на каркасах и сердечниках от российского компьютера «Корвет» производства середины 90-х. Их ленточные U-образные магнитопроводы имеют небольшое поле рассеивания и могут быть установлены без магнитных экранов. Подойдёт так же любое трансформаторное железо с сечением 6 см2. Данные по обмоткам и напряжениям даны в таблице в схеме. Между слоями следует прокладывать один слой лакоткани или тонкой конденсаторной бумаги, а между обмотками количество слоёв должно быть не менее трёх. Между половинками магнитопроводов помещены изолирующие прокладки из лакоткани, толщиной 0,3 мм. Дроссели намотаны проводом 0,25мм до заполнения каркасов. Их сердечники должны быть сечением не менее 2 см2 с диэлектрическим изолятором между их половинками.
Конструкция
Внимание! В этом усилителе, как и в большинстве других ламповых устройствах имеется высокое напряжение, опасное для жизни и здоровья, поэтому все монтажные работы и настройку следует производить с соблюдением техники безопасности!
Конструктивно усилитель выполнен на открытом дюралюминиевом шасси, повторяя дизайнерский подход к конструированию ламповых аудиоусилителей. Переменные резисторы, почти все разъёмы и переключатели укреплены на лицевой панели, имеющий удобный для использования изгиб под углом 45 градусов. Гнёзда предохранителя FA1 и выхода звукового трансформатора, а так же разъём питания размещены на задней стенке.
Футсвитч собран в отдельном прочном корпусе, соединяющимся с усилителем длинным кабелем.
Печатная плата довольно длинная, поэтому толщина фольгированного стеклотекстолита должна быть не менее 3 мм, чтобы исключить лишнюю деформацию. если найти такой материал не удаётся, то можно использовать и распространённый с толщиной 1,5 мм, но при этом необходимо предусмотреть отверстия для крепления стоек посередине платы.
Наладка
Несмотря на довольно большую сложность схемы, усилитель начинает работать сразу же после включения, если, конечно же, все использованные в нём детали исправны. Однако работу устройства следует проверять покаскадно. В начале усилитель включается без ламп и проверяется работа схемы задержки. Далее регулировкой подстроечного резистора R63 выставляют напряжение накала ламп предварительного усилителя, равное 12,6 вольт. Далее, уже с лампами слудует вновь подстроить это напряжение, которое «упадёт» под нагрузкой. После этого измеряются напряжение на конденсаторах анодного питания. Оно должно составлять 330-360 вольт. Следует учесть, что у работающего усилителя эти показатели будут ниже.
Дальше вставляем в соответствующие панельки лампы усилителя мощности VL4-VL6. К верхнему по схеме выводу переменного резистора R40 временно подпаивается экранированный провод, второй конец которого можно подключить к любому источнику аудиосигнала — плееру или мобильному телефону. При этом в динамиках должна быть слышна чистая, не искажённая музыка. Далее вставляют в панельки лампу VL1 и подключают гитару ко входу усилителя, который переключают на «чистый» канал. Убеждаются в хорошей его работе. Потом вставляют оставшиеся лампы и проверяют уже канал distortion.
Режимы ламп выбраны оптимальными, и они остаются такими при использовании резисторов со стандартным допуском ±5%, поэтому никаких подборов элементов производить не нужно.
Совместно с этим усилителем я использую кабинет («колонка» для гитарных усилителей) с установленной в нём динамической головкой Vintage 30 фирмы Celestion. Обычные динамики, применяемые в автомобильных и бытовых акустических системах ставить не рекомендуется, так как именно гитарный динамик с его особой формой АЧХ (завал на средних частотах) формирует особенный звук электрогитары.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
| VL1-VL4 | Лампа | 12AX7 | 4 | ЕСС83, 6Н2П-ЕВ | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VL5, VL6 | Лампа | 6П3С | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| DA1 | Линейный регулятор | LM7812 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VT1 | Составной транзистор | 2SB1340 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VT2-VT4 | Биполярный транзистор | 2SC945 | 3 | КТ315, КТ3102, SS9014 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| VD1-VD4 | Выпрямительный диод | UF4007 | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD5-VD8 | Диод Шоттки | SR306 | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD9 | Стабилитрон | BZX55C6V8 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD11, VD12 | Выпрямительный диод | 1N4148 | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| VD13 | Светодиод | L-132XHD | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C1, C10, C11 | Электролитический конденсатор | 22 мкФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C2, C47C50 | Конденсатор | 0.47 мкФ | 5 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C3, C9, C12, C16, C18, C20, C24, C25, C27, C29, C38, C39, C41, C44 | Конденсатор | 0.022 мкФ | 14 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C4, C7, C22 | Конденсатор | 220 пФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C5, C8, C31-C34, C52 | Конденсатор | 0.1 мкФ | 7 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C6 | Конденсатор | 0.047 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C13 | Конденсатор | 2200 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C14, C17 | Конденсатор | 1000 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C15, C21 | Конденсатор | 1 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C19, C26, C38, C57 | Электролитический конденсатор | 10 мкФ | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C23 | Конденсатор | 470 пФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C28, C40, C43 | Конденсатор | 3300 пФ | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C30, C30 | Конденсатор | 100 пФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C35, C51 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C37, C39, C42, C54 | Электролитический конденсатор | 220 мкФ | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C46 | Электролитический конденсатор | 10000 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C53, C56 | Электролитический конденсатор | 47 мкФ | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| C55 | Конденсатор | 0.33 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R1, R12, R16, R20, R41 | Резистор | 2.2 МОм | 5 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R2 | Резистор | 68 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R3, R60 | Резистор | 100 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R4, R24, R32 | Резистор | 1.8 кОм | 3 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R5, R31 | Резистор | 220 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R6, R7, R13, R22, R26, R33, R45 | Резистор | 100 кОм | 7 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R8, R9, R35 | Переменный резистор | 250 кОм | 3 | B | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R10 | Переменный резистор | 25 кОм | 1 | B | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R11, R19, R36, R40 | Переменный резистор | 1 МОм | 4 | A | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R14 | Резистор | 820 Ом | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R15, R21, R23< R30, R50, R51 | Резистор | 470 кОм | 6 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R17, R42, R43 | Резистор | 10 кОм | 3 | 1 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R18 | Резистор | 680 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R25, R47, R49 | Резистор | 1 МОм | 3 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R27 | Резистор | 39 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R28 | Резистор | 330 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R34 | Резистор | 47 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R37 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | A | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R38 | Переменный резистор | 50 кОм | 1 | B | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R39, R48 | Резистор | 22 кОм | 2 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R44 | Резистор | 82 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R46 | Резистор | 470 Ом | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R52, R53 | Резистор | 4.7 кОм | 2 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R54 | Резистор | 180 Ом | 1 | 5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R55, R56, R58, R59, R65, R66 | Резистор | 120 Ом | 6 | 2 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R57 | Резистор | 330 кОм | 1 | 0.5 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| R61 | Резистор | 1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R62, R64 | Резистор | 2.7 кОм | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R63 | Подстроечный резистор | 220 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R67 | Резистор | 1 МОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R68 | Резистор | 270 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| R69 | Резистор | 560 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| T1 | Трансформатор | 1 | 70 Вт | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| T2 | Трансформатор | 1 | ТП60-862Р | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| L1 | Дроссель | 1 Гн | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| L2 | Дроссель | 4 Гн | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| L3 | Дроссель | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| K1-R3 | Реле | 46ND012-P | 3 | 12 В, 2 переключающие группы | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Плавкий предохранитель | 1 А 240 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| XP1, XP2, XP3, XP4 | Разъём | TS 6.3 mm | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| Разъём | сетевой. 220 В | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| S1, S2, S4 | Переключатель | 1 контактная группа | 3 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | |
| S3 | Переключатель | 2 контактные группы | 1 | 220 В | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| S6 | Кнопка типа footswitch | 1 контактная группа | 1 | С фиксацией | Поиск в магазине Отрон | В блокнот |
| Панелька для лампы | 12AX7 | 4 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Панелька для лампы | 6П3С | 2 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Радиатор | Для VT1 | 1 | Поиск в магазине Отрон | В блокнот | ||
| Добавить все | ||||||
Прикрепленные файлы:
- Плата.lay (116 Кб)
- перегруз.rar (2283 Кб)
- чистый.rar (1463 Кб)
Теги:
- УНЧ
- Sprint-Layout
Типичные неисправности ламповых усилителей
По опыту скажу что, часто летят кенотроны, выпрямительные диоды (и вся цепи питания в дальнейшем, если диоды прошило на КЗ и полезла переменка). А также естественный износ ламп.
Если вы не дружите с паяльником, и не отличаете транзистор от пуговицы!
Настоятельно не рекомендую лесть в анодные цепи лампового усилителя. Потому что, не мне вам рассказывать что, для снятия мощности с пентодов и тетродов выходных ламп, на них нужно подавать напряжение 300-600 вольт. Одно неверное движение и даже на выключенном усилители локальный БА-БАХ с выгоранием дорожек обеспечен. Почему даже на выключенном? Потому что, накальные цепи разряжаются довольно быстро, лампа фактически закрывается, а анодные конденсаторы остаются заряженными. Ток в рабочем то режиме через лампы не большой, а в закрытом состоянии лампы – конденсаторы могут разряжаться очень долго. Всё таки 300-600 вольт, это вам не усилитель для наушников паять, с питанием от 3-х вольтовой батарейки.
Настоятельно не рекомендую лесть в ламповый усилитель, доверьтесь лучше мне!
Ремонт лампового гитарного комбика Ibanez TSA5
На старых усилителя часто бывал дефект, связанный с включением усилителя без нагрузки (без нагрузки на вторичную обмотку выходного трансформатора). Что приводило к перегоранию первичной обмотки того самого выходного трансформатора. Благо современная схемотехника этого лишена.
Отдельная история это появление фона, оно же низкочастотное гудение усилителя. То есть переменка лезет в питающие цепи или в сигнальные…. Сколько крови выпил этот дефект! Однако все равно во всех случаях проблема решалась.
Ламповый усилитель – кишки наружу
Ремонт гитарных комбиков в Рязани
Самая банальная проблема – это износ лампы, будь то выходной каскад или триоды в предварительном усилители. Мне правда доводилось слышать про замыканием анодов на сетки или сеток на катоды лампы, но пока что не встречал. Данный трабл решается известно как – заменой лампы.
Источник питание лампового усилителя
Питание лампового 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 56В 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…6В, например КС156А.
Подстроечные резисторы R11, R12 — СП4-1 (СПО-0,15), подойдут очень удобные многооборотные СП5-2, СП5-3. Постоянные резисторы — МЛТ, 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. Ламповый усилитель своими руками 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. 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). Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси показаны на рис. 5. 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 мм²) свитыми проводами.
Цепи накала максимально удалены от входных цепей усилителя. Все детали блока питания смонтированы на трёх печатных платах рис. 6—рис. 8. 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.
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 звуковой частоты 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 (Ia = f(Uсм)).
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 2В), 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. 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.
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-головку 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.
Последние сообщения
- Промышленные шаровые краны: применение, особенности08.08.2020
- Сколько стоит заменить гибридную батарею03.08.2020
- Что такое компонентный ремонт30.07.2020
