6.1. Триодный усилитель
Обычная схема усилителя на триоде дана на рисунке. Здесь условно не показаны элементы задания режима.
Коэффициент передачи по напряжению:
, где подразумевается: .
Можно записать то же через параметр µ : .
Строчными буквами (например, uC, iA) мы будем обозначать амплитудные
значения напряжений и токов — в отличие от постоянных составляющих, с которыми имели дело ранее.
Следует снова напомнить, что при передаче колебаний — фазы сигналов на аноде и сетке будут противоположными.
При работе на малую нагрузку (RA << Ri) коэффициент передачи
равен SRA. Обратно, когда RA >> Ri, он близок к µ, это — предельное значение.
Особо запомним именно последний случай: коэффициент усиления каскада практически равен постоянному параметру, не зависящему от тока.
Да ведь это означает, что усилитель обладает высокой линейностью передачи! Далее мы еще обсудим этот сюжет.
Разумеется, в реальном случае параллельно RA обычно включено сопротивление последующей
части схемы, тогда его надо учесть по формуле параллельного соединения.
Второй вариант схемы — лампа 6П1П с автоматическим смещением
Схема усилителя с выходным каскадом на лампе 6П1П и фиксированным смещением
Этот вариант схемы отличается только реализацией смещения выходной лампы. Здесь у нас применяется автоматическое смещение. Для этого резистор 1 Ом в катодной цепи заменен резистором на 270 Ом. Мощность рассеяния резистора должна быть 1-2 ватта. Параллельно резистору добавлен электролитический конденсатор C5 на 470 мкФ. Сеточный резистор R9 подключен к «земле» (вместо источника напряжения смещения в предыдущей схеме).
При использовании этой схемы нам уже НЕ нужно собирать стабилизатор напряжения смещения в блоке питания.
Продолжаем рассматривать схему усилителя. Разделительные конденсаторы.
Итак, входной сигнал усиливается первой лампой и с ее катода через разделительный конденсатор С5 подается на сетку выходной лампы. В усилителях, претендующих на гордое звание Hi-End (хотя до сих пор не определены критерии попадания усилителя в эту «секту») в качестве разделительных конденсаторов принято использовать только качественные пленочные конденсаторы, специально изготовленные для Hi-End аудио. Но такие кондеры очень дорогие и вообще-то целесообразность их применения в таких усилителях как наш («слепила из того что было») вызывает большие сомнения. Как компромисс можно использовать недорогие и качественные конденсаторы Wima.
Я использовал советские фторопластовые конденсаторы типа ФТ из своих запасов. Это реально лучшие из советских кондеров, которые можно использовать в цепях прохождения звука.
Советский конденсатор ФТ с фторопластовой изоляцией
Нужно иметь в виду, что все разделительные конденсаторы должны быть на напряжение не менее 250 вольт. а еще лучше 300-400.
Вообще я не советую вам особо заморачиваться с крутыми конденсаторами для этой конструкции. Вы можете использовать любые конденсаторы нужных номиналов и на подходящее напряжение, cледуя следующим двум правилам:1. Это ни в коем случае не должен быть электролитический конденсатор.2. Это ни в коем случае не должен быть керамический конденсатор.
Можно применять любые пленочные отечественные или зарубежные кондеры, или даже бумажные, которые были популярны в старой ламповой технике. Отлично работают конденсаторы типа «бумага в масле».
6.9. Пентодный повторитель
Повторитель может быть выполнен и на пентоде. В смысле — работать в пентодном режиме (это не одно и то
же). На первой схеме такого режима не создано: несмотря на применение пентода — это триодное включение: вторая сетка соединена с анодом (заземлена по сигналу,
как и анод).
Действительно пентодный режим — на второй схеме: здесь с выхода через конденсатор на экранную сетку подается
«вольтодобавка», так что напряжение на ней может даже превысить ЕА.
Применение пентодного повторителя имеет два резона. Во-первых, с целью улучшения использования
напряжения питания в мощном каскаде
Во-вторых, при этом значительно уменьшается входная емкость (бывает, что это важно)
5.4. Катодная стабилизация
Катодное смещение можно рассматривать как частный случай так наз. катодной стабилизации.
Общая схема принципа катодной стабилизации представлена на рисунке. В ней по сути дела задается ток катода (а
тем самым, и анода).
Если на сетку подан фиксированный положительный потенциал ЕC, то потенциал катода:
UK = EC + UCM,
анодный (катодный) ток:
.
Здесь UCM — это напряжение смещения, разность потенциалов сетки и катода при данном токе. Если
ток выбран, то следует по характеристикам определить значение UCM, а отсюда — требуемую величину
RK. Надо брать абсолютное значение UCM, поскольку его «минус» уже учтен в формуле.
Если напряжение на сетке ЕC очень велико, например, сетка непосредственно
присоединена к аноду предыдущего каскада, то величиной UCM (а также ее разбросом) нередко можно вообще пренебречь, и для расчета не
понадобится обращаться к характеристикам лампы. А из-за очевидно большой величины RK — чувствительность режима к сеточному напряжению
будет в данном случае крайне низкой. Тут мы имеем в полном смысле слова стабилизацию тока лампы.
Правда, чем выше UК, тем больше мощность, впустую рассеиваемая на
RK
То, что не слишком важно для малосигнальных схем, может доставить проблемы в мощном каскаде
Сетку можно соединить и с общей (нулевой) шиной, а нижний вывод катодного резистора запитать от добавочного
минусового источника (чем больше напряжение, тем лучше).
Выходные трансформаторы усилителя. Аспекты согласования трансформатора и громкоговорителя. Как должно быть и как есть на самом деле
Выходной трансформатор лампового усилителя — это важнейший компонент с точки зрения влияния на звук. От качества выходного транса и согласованности его с выходной лампой зависит частотный диапазон усилителя и его выходная мощность. Также вторичная обмотка выходного трансформатора должна быть согласована с сопротивлением катушки используемого громкоговорителя.
В транзисторных усилителях все проще — мы можем подключить к усилителю практически любой громкоговоритель, главное чтобы его сопротивление не было слишком мало, чтобы не превысить допустимый ток выходных транзисторов. От сопротивления динамика в транзисторном усилителе будет зависеть выходная мощность, в соответствии с формулой P = (U*U)/R где P — выходная мощность, U — действующее значение напряжения сигнала на громкоговорителе (RMS) а R — сопротивление его катушки (импеданс), измеренное на частоте тестирования динамика (обычно это 1000 Гц).
С ламповым усилителем все несколько сложнее. Приведенная формула тоже работает, но для того чтобы выходной трансформатор правильно работал и мог отдать динамику максимальную мощность, его вторичная обмотка должна быть согласована с сопротивлением динамика. То есть теоретически мы не можем просто взять и подключить к выходу трансформатора, рассчитанного для работы с динамиком на 4 Ома, динамик с сопротивлением 8 Ом. Я написал «теоретически», потому что на практике бывает так что у нас нет выбора. Есть какой-то готовый трансформатор и какие-то колонии с таким-то сопротивлением. И не всегда это будет совпадать. Ничего страшного не случится, усилитель будет работать. Но нам придется смириться с ухудшением характеристик усилителя. Обычно в случае несогласованности мы можем потерять в выходной мощности и в низких частотах.
Также было и в моем случае в 2006 году. У меня были в наличии два советских трансформатора, «выдранных» из старых телевизоров. Это были трансформаторы типа ТР-7. На трансформаторах написано «трансформатор звуковой частоты ТР-7» и приведены количества витков первичной и вторичной обмоток. Это 2000 витков ПЭЛ 0,18 и 100 витков ПЭЛ 0,58.
Трансформатор звуковой частоты ТР-7 от телевизора Рубин-102 для однотактного выходного каскада на лампе 6П14П
Фактически в ламповом усилителе выходной транс является трансформатором сопротивления, который преобразует сравнительно высокое сопротивление анодной нагрузки электронной лампы (несколько кОм) в низкое сопротивление для подключения динамика (несколько ом). Найдя в справочнике оптимальное сопротивление нагрузки для нашей лампы и зная сопротивление нашего динамика мы можем определить нужные параметры трансформатора.
Трансформаторы ТР-7 использовались в телевизорах Рубин-102 и использовались с как раз лампой 6П14П (а не с 6П1П как в первом варианте моего усилка). Для этой лампы оптимальное сопротивление нагрузки — 4,5 кОм. Коэффициент трансформации нашего транса K = 2000 / 100 = 20. Общее сопротивление катушек громкоговорителей в телевизоре Рубин-102 было 11 Ом. То есть 20*20*11=4400 Ом. То есть первичная обмотка трансформатора практически соответствует рекомендованному сопротивлению для лампы 6П14П и транс действительно рассчитан на нагрузку около 11 Ом. Сопротивление моих колонок равно 8 Ом. То есть усилитель работает не совсем в оптимальном режиме, но тем не менее работает хорошо. Оптимальное сопротивление анодной нагрузки для 6П1П еще больше — около 5 кОм. И здесь чаша весов склоняется в пользу версии на 6П14П, так как сейчас трудно найти готовый трансформатор сделанный именно под 6П1П. Таким образом, использовать 6П1П в наше время имеет смысл только в том случае, если они у вас есть.
Если бы я делал усилитель сейчас, я бы заказал выходные трансформаторы на Алиэкспресс. Они хороши тем, что их вторичные обмотки имеют отводы для подключения как колонок с сопротивлением 4 так и 8 Ом. И в любом случае усилитель с таким трансформатором будет работать в режиме, близком к идеальному.
Мы рассказываем о гитарах
Ламповый звук в наушниках с mp3-плеера? Мне кажется это немного перебор, но такие девайсы есть. Давайте попробуем разобрать один и посмотреть как собран, из чего состоит.
Корпус сделан из алюминия. Передняя панель сделана из анодированного алюминия, покрытого под золото. На передней панели расположена ручка громкости, причем вращении ручки плавное и с фиксацией. При переключении происходит перемещение на одно деление и ручка фиксируется, таким образом случайно сдвинуть ее положение очень затруднительно. Далее на передней панели два джека 3.5 для входа и выхода.
Задняя панель имеет кнопку включения-выключения и разъем подключения внешнего питания. Питается усилитель от внешнего блока питания постоянным током 2 Ампера и напряжением 6 Вольт.
Сверху расположены две лампы 6Ж9П — пентоды. По одному на каждый канал
По ним можно сказать следующее: Недостатки: 1. Лампы подвержены «звону», приходится подбирать подходящие из какого-то количества. 2. Микрофонный эффект, т.е. лампа начинает «фонить», гудеть или звенеть от вибрации корпуса, работы трансформатора или от любых посторонних воздействий. Поэтому ламповые панельки должны стоять на амортизаторах. 3. Питание накала должно быть выпрямлено и максимально сглажено, чтобы избежать фонового гудения от переменного напряжения на накале. Причём не помогает ни плотное скручивание проводов накала, ни установка дополнительного трансформатора накала для этих ламп.
Преимущества: 1. Отличная чувствительность! Способность усиливать крайне слабый уровень звуковой частоты. 2. Достаточно высокий уровень усиления на выходе. 3. По накалу ей требуется не более 0,3А, а по току анода в среднем 15мА. Даже работая много часов она остаётся не горячей и можно спокойно трогать руками или заменять, без опасения получить ожог, как от «печек» типа 6Н2П.
Есть особенность при включении усилителя, если надеть наушники, слышно как идет нагрев ламп и от этого в звуковом канале небольшое потрескивание, котором через минуту полностью исчезает после нагрева.
Сами лампы еще подсвечиваются голубыми светодиодами. Для крепления ламп использованы полностью керамические гнезда-панельки.
Внутри все собрано отлично и без замечаний.
Установлены операционные усилители NE5532P, установлены они в панельках. При желании их можно поменять на другие, например более качественные типа MUSE 02 , которые применяются в High-End технике.
Сама печатная плата четырехслойная, что уменьшает размер и сокращает пути прохождения звукового сигнала.
По техническим параметрам следующее:
- Выходная мощность: ≥ 1100 МВт (32 ом)
- Импеданс наушников: 18-600 Ом
- Общее гармоническое искажение: <0.005%
- Snr: ≥ 110dB
- Частотный диапазон: 20-30 кГц
- Размер: 10,5см. х 7см. х 3см., (Высота 7,5 мм с лампой)
- Вес: 205гр.
- Входное напряжение: 100-240В 50/60 Гц
- Выходное напряжение: DC 6 В/2000mА
По звучанию — никаких замечаний нет. Бас, высокие и средние частоты все очень хорошо сбалансировано и звучит. Наушники можно подключать любые, от 16 до 600 Ом он прекрасно держит и вытаскивает звучание на отлично.
На самом деле данный усилитель не совсем полностью ламповый, его можно более назвать гибридным. Но, для усилителя такого типа это наверно даже больше плюс. И причина в том, что использование ламп и операционных усилителей на микросхеме дает возможность неплохо справляться с любым типом музыки — рок, поп, классика.
Подробнее о +CubozoaRu
Разработка, изготовление уникальных, программируемых блоков питания для педалей эффектов гитар.
Информация о статье
Статья
Ламповый усилитель под наушники
О чем статья
Обзор бюджетного лампового усилителя на двух 6Ж9П для наушников
Автор
+CubozoaRU
Бренд
+CubozoaRU
Логотип
6.10. Преобразование тока в напряжение
Описанный ранее вариант ООС часто называют последовательной обратной связью. Рисунок условно показывает
принцип параллельной ООС.
Такая обратная связь снижает входное сопротивление каскада, и в данном случае уместнее считать входной
величиной не напряжение, а ток. Если сделать некоторые логичные упрощения, получим соотношения для выходного напряжения:
, где KU — коэффициент усиления напряжения с
сетки на анод. При достаточно большой величине усиления:
,
входное сопротивление: — довольно мало.
Такая обратная связь линеаризует характеристику преобразования входного тока в выходное напряжение. Каскад
функционально близок к ИНУТ (источник напряжения, управляемый током).
Следует подчеркнуть, что линеаризация, обусловленная обратной связью, действует здесь именно в отношении
входного тока. Если источник сигнала имеет низкое внутреннее сопротивление, каскад превращается в обычный усилитель. Или
же можно принудительно увеличить сопротивление источника — включением последовательного резистора. Получится подобие масштабного усилителя (у иных
авторов это названо почему-то анодным повторителем: нет уж, дорогие, анодный повторитель у нас еще будет!).
6.8. Катодный повторитель
В этой схеме, как и ранее, iK = uBX / rK,
uВЫХ = iKRK, отсюда:
.
Если только величина RK не слишком мала, коэффициент передачи близок к единице. В
отличие от каскада с анодной нагрузкой, здесь не поворачивается фаза сигнала.
Катодный повторитель имеет низкое выходное сопротивление для малых сигналов, поскольку на катоде действует
сопротивление лампы со стороны катода, равное 1/S (и параллельно ему включено RK). Принято считать, что он незаменим как раз в
случаях, когда требуется иметь низкое выходное сопротивление, в том числе для согласования с низкоомной нагрузкой. Попробуем разобраться, так ли это.
1) Традиционный усилительный каскад нагружаем в аноде сопротивлением, равным 1/S. Легко убедиться, что
коэффициент передачи и выходное сопротивление сделались такими же, как у катодного повторителя.
2) Исходя из условия наилучшего согласования, подключим к повторителю нагрузку с сопротивлением, равным
1/S. Очевидно, что коэффициент передачи напряжения будет при этом равен 1/2, т.е. повторитель перестал быть таковым.
Получается, что уникальные свойства катодного повторителя — в каком то смысле миф? Однако обычно не замечают еще
одного, действительно полезного его свойства: на вход повторителя допустимо подавать колебания с размахом, значительно превышающим раствор характеристики
(это свойственно, разумеется, и масштабному усилителю)
Так что изредка он может быть полезен: как маломощный оконечный
каскад при работе на не слишком низкоомную нагрузку, когда не требуется усиление напряжения, но важно не внести заметных искажений при больших амплитудах
Вообще-то и эта схема тоже кажется несколько странной; а нельзя ли нижний конец катодного резистора просто
заземлить? Можно. Но на сетку потребуется подать положительное напряжение. Иначе, скорее всего, это будет уже не повторитель: не удастся
обеспечить условие RK >> 1/S. Да и большую амплитуду с выхода тогда не снять.
Что это за усилитель? 3 варианта схемы.
Моей задачей было сделать стереофонический ламповый однотактный усилитель с наименьшими затратами. В качестве выходных ламп я использовал советские лучевые тетроды 6П1П в основном потому, что они очень дешево продавались в соседнем магазине радиодеталей.
В этой статье я опишу 3 варианта схемы усилителя: на лампах 6П1П с фиксированным смещением, на 6П1П с автоматическим смещением и на лампах 6П14П (EL84) с автоматическим смещением. Звучание всех вариантов усилителя очень хорошее. Субъективно звук 6П1П и 6П14П несколько отличается, хотя трудно сказать чем. ВЫ можете потратить время и собрать усилитель на обеих лампах и выбрать то звучание которое вам больше нравится. Можно также сделать как у меня — универсальный усилитель который может работать на обоих типах ламп. Это наиболее затратный вариант, так как потребует двух дополнительных панелек для ламп и нескольких дополнительных резисторов и конденсаторов.
Имеет упростить схему и отказаться от фиксированного смещения (в случае с 6П1П ) и сделать усилитель с автоматическим смещением. Просто в этом усилителе я когда-то экспериментировал в фиксированным смещением. Считается что 6П1П лучше работают с фиксированным, а 6П14П — с автоматическим. Хотя на самом деле обе лампы прекрасно работают с автоматическим смещением. В случае использования автоматического смещения вы избавляетесь от большей части блока питания, что сильно упрощает схему в целом.
Видео обзор этого усилителя. Также можно послушать звук (конечно, относительно ютубовского звучания)
Нужно сказать что сейчас я бы так и сделал, но справедливости ради привожу в первую очередь схему так как я ее сделал в 2006 году — на лампах 6П1П с фиксированным смещением.
Лампа 6П1П — лучевой тетрод
Максимальная выходная мощность, которую можно получить от одной такой лампы в однотактной схеме — это чуть больше 4 Вт. Я думал сделать более мощный усилок, но в то же время мне хотелось именно однотактный (SE — Single-ended) усилитель. Как известно, SE выходной каскад обладает специфическим окрашенным «Hi-End» звучанием, обусловленным «благозвучными» четными гармониками в выходном сигнале. но в SE усилителях эффект «лампового звучания» выражен более ярко.
Четные гармоники в сигнале лампового усилителя
5.6. Режим пентода
Почти все из вышесказанного относится и к пентоду (тетроду)
Следует лишь принимать во внимание ряд
особенностей
1) В пентоде не учитывают влияние анода (величина µ очень велика).
2) В пентоде стабилизируется ток катода, а ток анода будет меньше — на величину тока второй сетки.
3) Понятие режима пентода включает еще и потенциал экранной сетки.
Разумеется, требуемое режимом напряжение на экранную сетку можно подавать от отдельного источника.
Однако ее нередко питают от общего источника анодного напряжения ЕА (см. рис.), а если эта величина избыточна, то частично
гасят резистором RС2.
Чтобы определить падение напряжения на гасящем резисторе, нужно, естественно, знать величину тока экранной сетки.
Правда, ток IC2 приводят в паспорте только для номинального режима, да и то по типу «не более». Но нередко типовые кривые для
IC2 найти все же можно. А стабилизирующее действие экранной сетки с омической нагрузкой (аналогично анодной стабилизации у
триода) сгладит ошибки расчета.
Область применения
Устройство бесшумного пистолета не может обойтись без наличия массивного глушителя. И в отличие от большинства моделей оружия, позволяющих использование данного элемента, 6П9 прекрасно сбалансирован. По словам сотрудников КГБ, использовавших пистолет ПБ, его глушитель не имеет существенного перевеса над общей конструкцией, ввиду чего не осложняется процесс прицеливания и стрельбы.
Модель отличается высокими показателями долговечности и имеет прочный корпус. Даже при превышении показателей гарантийного настрела, оружие продолжает исправно работать, обладая несущественными дефектами.
Столь высокие характеристики вкупе с компактностью и бесшумностью выстрела определили сферу применения пистолета. На данный момент он находится на вооружении у следующих служб:
- внутренние войска МВД РФ;
- спецподразделения ФСБ.
В 60-70-х годах пистолет активно применялся персоналом КГБ и различными армейскими разведывательными группами.
История
Необходимость в короткоствольном бесшумном оружии появилась у подразделений КГБ и военной разведки в середине 60-х годов прошлого века. В связи с этим, сотрудники ЦНИИточмаша начали работы по разработке ПБ. Главным инициатором работ стало Главное разведывательное управление МО.
Проектирование пистолета осуществляла команда известного оружейного конструктора А. Дерягина. Разработки велись несколько лет, и готовая модель поступила на вооружение военной разведки лишь в 1967 году.
Несмотря на определенное внешнее сходство модели 6П9 с пистолетом Макарова, новая разработка не являлась клоном знаменитого оружия. Это оригинальный пистолет, проектирование которого осуществлялось без каких-либо отсылок к уже имеющимся видам огнестрельного оружия.
При создании данного пистолета, команда советских оружейников руководствовалась новейшими для того времени наработками, способствующими эффективному процессу глушения звука выстрела. Систематизировав имеющиеся знания и дополнив их принципиально новыми разработками, конструкторы создали необходимую практическую и теоретическую базу, которая могла использоваться не только при изготовлении пистолета ПБ, но и в ходе разработок других систем.
Пистолет с успехом используется различными ведомствами ФСБ
Успешно пройдя тестирования в 1967 году, пистолет ПБ получил индекс ГРАУ 6П9 и был официально принят на вооружение КГБ. С тех пор началась длинная история данной модели, которая не заканчивается и по сей день.
Следует заметить, что пистолет Макарова, на который похож 6П9, является абсолютно неприспособленным для бесшумной стрельбы. Такое мнение выразило военное руководство. Соответственно, новый образец имел особую конструкцию, которая существенно отличалась от других видов короткоствольного оружия, существовавшего на тот момент.
Бесшумный пистолет прошел целый комплекс процедур по доводке ствола, к тому же, итоговое оружие было оснащено несъемным прибором ПБС, благодаря которому скорость пули снижается до звуковой. Эти нововведения позволили создать пистолет, полностью удовлетворяющий требованиям изначального технического задания.
5.9. Сеточное автосмещение
Впрочем, в ряде случаев сеточный ток намеренно используется для создания смещения. Ведь направление его
таково, что на резисторе утечки он создает как раз запирающее напряжение, которое накапливается на разделительном конденсаторе. В старой отечественной
литературе для цепочки сеточного автосмещения CPRC можно встретить название «гридлик», хотя в
оригинале grid leak — это, собственно, утечка сетки.
При подаче сигнала на сетку, в ее цепи создается режим выпрямления, а для сигнала с меняющейся амплитудой — режим
пик-детектора. Управляющая сетка играет роль «анода» диода.
Сеточное автосмещение довольно обычно для автогенераторов (гетеродинов), каскадов передатчиков — там, где
уровень сигнала неизменен. Но иногда его использовали и в низкочастотных усилителях — во входных каскадах, которые в режиме покоя имели нулевое смещение.
В связи с тем, что амплитуда аудиосигнала колеблется, постоянную времени сеточной цепи выбирали порядка секунды, к примеру: 10 Мом, 0,1
мкФ.
Правда, чаще всего уровень входного сигнала был таков, что о его выпрямлении в сеточной цепи всерьез говорить не
приходилось. По сути, в подобных случаях перед нами смещение, создаваемое термотоком сетки.
Конструкция усилителя
Я сделал шасси усилителя из алюминиевого корпуса старого высоковольтного блока питания газового лазера, который я нашел в магазине б.у. радиодеталей в 2006 году.
Корпус был покрашен в черный цвет из баллончика с акриловой краской.
Крепление сетевых трансформаторов
Крышка блока трансформаторов. Серебристая металлическая пластина на передней панели и крышке трансформаторов — это хромированная латунная пластина от старого советского фотоглянцевателя.
Вид снизу на монтаж усилителя. Слева плата, на которой установлены ламповые панели и установлены детали усилителя. Это «псевдо-печатная» плата. Она сделана из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Из фольги сформированы просто контактные площадки, на которых выполнен навесной монтаж усилителя.
Чертеж платы усилителя. Тогда в 2006 году я разводил платы в P-Cad 2001
Передняя панель усилителя. На ней установлены раздельные регуляторы громкости левого и правого каналов, входные RCA гнезда, выключатель анодного напряжения и индикатор включения анодного напряжения. В качестве индикатора я использовал неоновую лампочку с гасящим резистором на 1M
Вид на переднюю панель изнутри шасси.
Задняя панель усилителя. На ней установлены клемы для подключения громкоговорителей, предохранитель, гнездо питания (от компьютерного блока питания) и выключатель питания.
Дроссель фильтра питания и печатная плата блока питания усилителя
P.S. Субъективно, в версии с лампами 6П14П усилитель звучит «мощнее», видимо из за большей крутизны характеристики этой лампы. Лампы 6П1П звучат потише но более сбалансированно по частотам. Каким лампам отдать предпочтение — решать вам. Пишите комментарии к статье. На моем YouTube канале уже опубликовано видео про этот усилитель.
Усилитель развивает выходную около 5 Вт на канал в версии с 6П14П и около 4 Вт на канал с 6П1П. При этом по ощущениям громкости с 6П14п он звучит практически также как мой усилитель на TDA2050. Громкости более чем достаточно чтобы «прокачать» мою комнату (около 20 кв. метров) при просмотре фильмов. При этом усилитель потребляет мощность около 60 вт. То есть КПД менее 10 процентов. Это обычное соотношение для усилителей класса «А». К сожалению за «теплый ламповый звук» приходится платит низким КПД, но оно того стоит.
6.2. Ближе к реальности
На рисунке показана схема, приближенная к реальности — с элементами обеспечения режима. На ней мы
отметим:
1) подачу входного сигнала через разделительную емкость СР, если надо избежать
поступления на сетку нежелательного постоянного потенциала от предыдущего каскада;
2) установку резисторов утечки сетки и катодного смещения для задания режима;
3) включение блокировочной емкости СК параллельно резистору смещения для того, чтобы этот
резистор не изменял усилительные свойства каскада.
Разумеется, при выборе номинала СР исходят из того, что емкостное сопротивление на нижней
границе диапазона передаваемых частот должно быть намного меньше RС. Аналогично,
емкостное сопротивление СК на нижней границе диапазона должно быть намного меньше… думаете, RК? Ошибаетесь (как
ошибаются авторы многих книг). Оно должно быть намного меньше — результата параллельного соединения
RК и сопротивления лампы со стороны катода 1/S.
Принципиальная схема
Двухтактный усилитель без общей обратной связи (его схема показана на рис. 1) соединил в себе ранее разработанные нами схемотехнические решения с небольшими изменениями, применительно к данному варианту.
Блок питания позволяет получить два анодных напряжения от одной обмотки сетевого трансформатора и имеет, соответственно, два сглаживающих фильтра.
Рис. 1. Принципиальная схема лампового УМЗЧ на 50 Ватт (6С41С, 6Ж9П).
Дифференциальный каскад на лампах VL1, VL2 усиливает входной сигнал и выполняет функцию фазоинвертора. Максимальный размах между их анодами составляет 240 В. Пентоды 6Ж9П выбраны с учётом большой крутизны характеристики (17,5 мА/В).
Сетки выходных ламп соединены перекрёстно с анодами через резисторы, с которых на них приходит синфазный сигнал, что дополнительно увеличивает размах напряжения между анодами триодов до 330 В.
Сопротивление резистора R6 определяет напряжение смещения для сеток выходных ламп — 165 В, минусовой полярности по отношению к катодам триодов (см. ).
Подстроечным резистором R7, зашунтированным конденсатором С2 для прохождения переменной составляющей полезного сигнала, балансируют плечи каскада по постоянному току.
Такое решение позволило отказаться от переходного конденсатора между экранными сетками, как это было сделано ранее в УМЗЧ «Экрон» .
Таким образом, общего усиления вполне достаточно для указанной выходной мощности (напряжение до 20.. 22 В для нагрузки сопротивлением 8 Ом).
При анодном токе 2 мА каждого пентода входного каскада максимальный ток каждого триода усилителя достигает 180 мА (соответствует номинальной мощности Р = 50 Вт) и зависит от сопротивления резистора R10.
Так, при сопротивлении R10 = 10 кОм ток покоя каждого триода ІА0 = 70 мА, Iamax = 140 мА. Если сопротивление R10 = 15 кОм, то ток покоя ІА0 = 80 мА и Іamах = 160 мА.
Если же сопротивление R10 = 20 кОм, то Іa0 = 90 мА, lAmax= 180 мА. При этом несколько изменяются значения напряжения питания и коэффициента гармоник.
Кнопка SB1 («Контроль») подключает встроенный вольтметр (с нулём в середине шкалы) к сеточной цепи выходного каскада на время регулировки усилителя.
Её же можно использовать для ослабления уровня звука: при замыкании контактов сетки триодов, на которые непосредственно с анодов VL1, VL2 приходит противофазный сигнал, соединяются через резистор R5 и внутреннее сопротивление микроамперметра, и коэффициент усиления уменьшается.
Резистор R11 блока питания образует дополнительное смещение в катодах выходных ламп, которое может изменяться в пределах -20…-40 В, в зависимости от входного сигнала.
Это позволяет учесть изменение просадки верхнего (по схеме) источника питания в процессе работы усилителя и предотвратить перегрев мощных триодов.
Этот же резистор создаёт местную обратную связь в катодах ламп VL3, VL4 с целью улучшения симметрии и линейности выходного каскада.
С целью формирования более ровного и одновременного ограничения сигнала (в разной полярности) при достижении максимальной мощности введены резисторы R3 и R8.
Они создают местную положительную обратную связь в плечах выходного каскада (без нарушения его устойчивости), что способствует росту коэффициента усиления выходного каскада.
С анодов выходных ламп сигнал поступает на выходной трансформатор Т1, к вторичной обмотке которого подключается АС сопротивлением 6…12 Ом. Указанные на схеме рис. 1 значения напряжений и токов соответствуют отсутствию входного сигнала.
