(студенческий курсовой проект по теме "Ламповый звук")
В последние годы в технической литературе мало уделяется внимания ламповой схемотехнике и конструированию аппаратуры на радиолампах. Однако звучание ламповых усилителей до сих пор считается непревзойденным и "ламповый звук" среди меломанов, музыкантов и звукорежиссеров вызывает большой интерес. Ведущие фирмы по производству профессионального аудиооборудования включают в номенклатуру выпускаемых приборов ламповые микрофоны, ламповые предусилители, ламповые эквалайзеры и даже ламповые процессоры обработки звука. И эта техника имеет наивысшую ценовую категорию. Ламповые оконечные усилители в настоящее время занимают прочное место среди самых высококачественных аппаратов воспроизведения звука, отождествляя с собой такое понятие среди меломанов как Hi-End. Немногие сохранившиеся в мире промышленные производства радиоламп уже приобретены ведущими мировыми производителями, модернизированы и расширяют выпуск своей продукции. Радиолампы в области воспроизведения звука показали, что их преждевременно начали забывать, и что есть области радиотехники, где они с пришествием полупроводников нисколько не сдали своих позиций.
Предлагаемый оконечный ламповый усилитель не претендует на предоставление слушателям звука Hi-End качества, однако обладает типичным приятным ламповым звучанием, содержит исключительно покупные радиоэлементы и может быть собран буквально за неделю радиолюбителем средней квалификации.
Эта схема оказалась настолько удачной по своей простоте и дешевизне комплектующих, одновременно сочетая теплоту и приятность звучания даже при оценке профессиональными звукорежиссерами, что я уже второй год использую сборку этого усилителя в качестве курсового проекта для студентов первого курса факультета звукорежиссуры Гуманитарного института телевидения и радиовещания, в котором преподаю обзорный курс радиотехники.
Применение. Усилитель (моноблок) предназначен для домашнего прослушивания компакт дисков (CD) на полочные акустические системы. Может быть использован гитаристами для домашних репетиций, вокалистами, для прослушивания своих записей, или для проведения домашних концертов. Особенно хорошо использовать этот усилитель при воспроизведении джазовых и блюзовых композиций, а также при озвучивании камерных концертов бардовской песни, где необходимо не только передать душевность звучания голоса и классической гитары, но и добавить теплоту звука, присущую исключительно ламповым оконечным усилителям.
Параметры. Максимальная выходная мощность усилителя на синусоидальном сигнале, измеренная на нагрузке 8 или 4 ома достигает 15 ватт. Диапазон частот по половинной мощности (0,707 по напряжению) от 40 Гц до 25 КГц. Чувствительность на частоте 1 КГц, при максимальной выходной мощности, — 1,55 вольта эффективного значения на несимметричном входе.
Принципиальная схема. Усилитель выполнен на трех радиолампах по классической двухтактной трансформаторной схеме и содержит два каскада — предварительный, на двойном триоде 6Н23П и оконечный на двух лучевых тетродах 6П43П. Причем симметричным является не только выходной каскад усиления, но и предварительный, выполненный по схеме парафазного дифференциального усилителя с катодной связью.
Ток анода каждого триода 6Н23П составляет 5,8 мА, что задается резистором автосмещения (330 ом) в общей катодной цепи. Коэффициент усиления такой схемы от входа и до каждого из выходов равен 14. Предварительный каскад питается повышенным напряжением + 360 вольт от мостового выпрямителя, чтобы обеспечить высокую линейность усиления и лучшую симметрию схемы при несимметричном входном сигнале за счет большого значения резистора катодной связи (5,1 Ком) и, соответственно, большого падения напряжения на нем (+63 вольта). Также, исходя из требования высокой линейности усиления, выбрано распределение напряжений между сопротивлениями нагрузки — 140 вольт и триодами — 160 вольт.
Поскольку, при включении усилителя, во время разогрева ламп, напряжение после мостового выпрямителя на холостом ходу достигает 500 вольт, что превышает максимальное рабочее напряжение электролитических конденсаторов, в схеме используется цепочка из гасящего (2,7 Ком) и балластного (150 КОм) резисторов, защищающая схему от перенапряжения.
При желании подать на усилитель парафазный входной сигнал, необходимо инверсный сигнал подать на сетку второго триода через имеющийся в схеме конденсатор (0,47 мкФ) отсоединив его нижний по схеме вывод от общей шины. В этом случае чувствительность усилителя по каждому входу составит 2 × 0,775 вольта.
При желании ввести в усилитель обратную связь, ее стоит также завести на сетку второго триода, а сигнал обратной связи можно взять с обмотки 7 - 8 выходного трансформатора через резистивный или частотно-зависимый делитель напряжения, в зависимости от желаемых функций цепи ООС. В авторском макете для цели улучшения демпфирования использовался делитель напряжения из двух резисторов 10 и 1 Ком с коэффициентом передачи 0,091. Разумеется, при этом чувствительность усилителя уменьшилась.
Выходной каскад усилителя работает в режиме класса АВ 1 . Параметры режима радиоламп:
Ea = 185 в, Eg2 = 185 в, Rk = 130 Ω (Eg1 = минус 16 в), Iо = 2 х 60 мА, Ig2 = 2 × 1,5 мА,
Raa = 3250 Ω, Uвх max = 2 × 11,3 в эфф. Рвых = 14,4 Вт.
Выходной каскад питается от двухполупериодного выпрямителя, образованного двумя диодами моста с заземленными анодами, а потенциал + 210 вольт снимается со средней точки анодной обмотки.
Конструкция. Усилитель выполнен на металлическом шасси с использованием классического для ламповых схем навесного монтажа. Шасси усилителя может быть изготовлено либо из строительных дюралевых уголков 30 × 30 × 2 мм и 30 × 60 × 2 мм, оба длиной 300 мм, образующих П-образную конструкцию (так сделано в авторском макете), либо может быть согнуто из листовых материалов (сплавы АМЦ или АМГ) толщиной 2 мм. Возможно также использование для шасси конструкционной листовой стали толщиной 1,5 мм. Использование листовых материалов рекомендуется лишь в том случае, если в Вашем распоряжении имеется гибочное приспособление. Согнуть ровно на длине 300 мм листовой алюминий или сталь в домашних условиях практически не реально.
Две половинки шасси, в случае его выполнения из дюралевых уголков, скрепляются при установке на него трансформаторов, дросселя и ламповых панелей выходных ламп их крепежными винтами. При этом никакого дополнительного крепления не требуется.
Сверху, на шасси, размещаются силовой и выходной трансформаторы, дроссель сглаживающего фильтра, радиолампы и ось подстроечного резистора балансирования выходного каскада со стопорной гайкой. На одной боковой стенке (тыльной) размещены все три разъема (входной, выходной, сетевой). На другой боковой стенке (лицевой) размещен только выключатель сетевого электропитания. В подвале шасси, защищенном боковыми стенками, размещаются все остальные радиоэлементы усилителя и монтажные проводники.
Электролитические конденсаторы закреплены с помощью хомутов шириной 12 - 15 мм из тонкой (0,4 мм) белой луженой жести, которую можно взять от пустых консервных банок из под тушенки или от использованных банок из под бензина для заправки зажигалок ZIPPO. Чтобы хомуты не царапали конденсаторы при их крепеже, а также для смягчения давления, перед установкой желательно обмотать электролитические конденсаторы тремя - четырьмя слоями тонкой (0,15 мм) лакоткани.
В качестве монтажного проводника для «земляных» и накальных цепей используется медный луженый одножильный провод диаметром 0,8 мм на который одет кембрик — хлопчатобумажная нитевая тканная трубка пропитанная и покрытая лаком, с внутренним диаметром 1 мм. Использование именно такой исторической изоляции как кембрик (он появился еще в позапрошлом, XIX, веке, как изоляция проводов в электроприбрах), отдающей в настоящее время архаизмом, но, тем не менее, сохранившейся и производящейся до сих пор (!), имеет под собой вполне обоснованное техническое решение. Ну, какая еще изоляция выдержит и будет долго исправно работать при соседстве с острыми кромками отверстий металлического шасси, будет обеспечивать механическую прочность и хорошую изоляцию при высоких напряжениях (сотни вольт) при температуре до 60-70 градусов, при длительной эксплуатации усилителя, где и радиолампы и трансформаторы отдают много тепла? Ведь все современные изоляционные материалы, разработанные для транзисторных или микросхемных конструкций, не выдерживают «ламповых» условий эксплуатации, навесного монтажа и довольно частых регулировок усилителя при каждой смене ламп!
Длинные соединения к трансформаторам и дросселю выполнены гибким монтажным проводом МГШВ-0,2. При прохождении провода МГШВ через отверстия в шасси на него в этих местах надеваются отрезки кембрика, внутренним диаметром 2 мм и длиной 20-25 мм.
Для дополнительных контактных опорных точек используются двухлепестковые монтажные стойки. При отсутствии монтажных стоек промышленного изготовления (литых из карболита) возможно использование самодельных — выточенных из пруткового текстолита по прилагаемому чертежу. В качестве монтажных лепестков в этом случае используется медная луженая проволока диаметром 1 мм, концы которой согнуты в колечки внешним диаметром 3,5 мм для удобства закрепления монтажных проводников.
В конструкции, выполненной по базовой схеме, использованы 4 монтажных стойки. В случае введения в усилитель обратной связи, ее элементы монтируются на пятой монтажной стойке, как это показано на фотографии подвала шасси.
Детали. В усилителе в основном используются радиодетали широкого применения, однако, некоторые из них необходимо использовать лишь те, которые указаны на принципиальной схеме, поскольку не все современные радиодетали способны качественно работать в ламповых схемах.
Постоянные резисторы типов МЛТ, С2-23. Переменный резистор ПП2-11, ПП3-43 со стопорением регулировочной оси контргайкой. Возможно также использование резисторов СПО, СП2-2, СП3-30, СП4-2м и других, габаритные размеры которых позволяют установить их в эту конструкцию.
Очень важное дополнение! Резисторы 10 Ом, которые стоят в анодных цепях выходных ламп нужно подобрать одинаковыми с точностью до 1 процента или лучше. Для этого нужно их купить штук десять — пятнадцать и цифровым тестером (мультиметром) отобрать пару одинаковых (или договориться с продавцом в магазине, и сделать такой отбор перед покупкой). При этом точное значение их номинала не столь важно и может отличаться в пределах 10-и процентов, главное, чтобы они были бы одинаковыми с высокой точностью. И пометьте как-нибудь отобранную пару резисторов, чтобы именно их установить в усилитель при монтаже.
Электролитические конденсаторы фирмы JAMICON на рабочую температуру не ниже 85 градусов, а лучше — на 105 градусов. Конденсаторы этой фирмы при весьма демократичной цене долговечны и хорошо работают в ламповых схемах при высоких напряжениях и высокой температуре.
Крайне не желательно использовать в усилителе дешевые электролитические конденсаторы. Экономия на радиокомпонентах приводит к плохому качеству звучания усилителя и к нестабильности его параметров во времени. К тому же, плохие (дешевые) электролитические конденсаторы имеют тенденцию течь, а иногда и взрываться, и пачкать электролитом окружающий монтаж. Так, что экономия — это себе дороже.
Входные и межкаскадные разделительные конденсаторы лучше использовать указанных на схеме типов. Входные - К78-2, межкаскадные К73-П2. Возможна замена межкаскадных конденсаторов также на К78-2, с рабочим напряжением не менее 400 вольт, поскольку, при включении и разогреве ламп усилителя на этих конденсаторах напряжение на короткое время достигает 400 вольт. Схемное соседство межкаскадных конденсаторов с мощными (1 ватт) резисторами анодной нагрузки предварительного каскада приводит к тому, что в процессе эксплуатации усилителя они нагреваются до температуры около 50 градусов. Для герметичных конденсаторов в металлическом корпусе со стеклянными впаянными изоляторами К73-П2 — это не страшно. Они от этого не высохнут и не закипят. Как себя в таких условиях будут вести конденсаторы современных типов (как правило, не герметичные, а бескорпусные, залитые компаундом), можно лишь предполагать. К тому же, от разделительных конденсаторов сильно зависит качество звучания усилителя.
Мостовой выпрямитель типа KBPC606 можно заменить на BR606 или на отечественный КЦ402А.
Радиолампы 6П43П можно заменить на 6П18П, при этом резистор в общей катодной цепи 130 Ом нужно будет уменьшить до 75 Ом. 6Н23П можно заменить на Е88СС, например, фирмы TESLA. При этом в схеме усилителя никаких изменений не требуется, однако, его звучание изменится по характеру и станет более нежным и как бы интимным. А отечественная лампа 6Н23П дает в этой схеме очень четкий, прозрачный и музыкальный звук.
Ламповые панельки ПЛК-9-Д-60 — для выходных ламп и ПЛК-9-Д-35 для лампы предварительного каскада. Они отличаются лишь длиной фиксирующих пружинок, накидывающихся на баллон лампы.
В качестве сетевого разъема используется трехштырьковая «компьютерная» приборная вилка, которая позволяет подключать к усилителю стандартный шнур питания с европейской сетевой вилкой и заземляющим выводом.
Входной разъем — «тюльпан» с изолированным от корпуса внешним проводником, тип разъема — Розетка приборная с фланцем RCA — RJ-RU CANARE. Выходной разъем — Вилка приборная XLR — NC3MD-L-1 NEUTRIK. Разъемы усилителя хорошо видны на фотографиях.
Силовой трансформатор для питания моноблока ТАН17-127/220-50 или ТАН17-220-50. Возможна замена на ТАН31, но в этом случае придется раздвинуть установочные отверстия по 2 мм в каждую сторону по направлению вдоль шасси, поскольку межцентровой установочный размер у ТАН17 — 46 мм, а у ТАН31 — 50 мм. Во всем остальном у 17 и 31-ого ТАН-ов все идентично и даже размер шасси позволяет поместиться на нем более мощному трансформатору. Если же Вы хотите от одного силового трансформатора питать стереоусилитель (два моноблока, объединенных в одну конструкцию), то нужно взять более мощный типономинал, имеющий те же самые напряжения и рассчитанный на большие токи: ТАН45-127/220-50 или ТАН45-220-50.
В качестве выходного трансформатора используется ТН39-127/220-50 или ТН38-127/220-50. Обращаю внимание, что силовые накальные трансформаторы серии ТН имеющие одну сетевую (нерасщепленную) обмотку только на 220 вольт, непригодны для использования в этой схеме в качестве выходного трансформатора.
Дроссель сглаживающего фильтра Д40-5-0,18 можно заменить на Д31-5-0,14 но поскольку он имеет меньшие габариты и другие установочные размеры, потребуется незначительные изменения конструкции усилителя.
В усилителе использован плавкий предохранитель с выводами под пайку типа ВП1-2 на ток 1 ампер. Возможно использование предохранителя другого типа близких габаритных размеров и даже без выводов, припаяв к нему проволочные выводы из медного луженого одножильного провода диаметром 0,8 мм. Использование предохранителя с выводами под пайку экономит слесарные работы по установке патрона под сменный предохранитель, который в этой схеме не требуется, поскольку в усилителе присутствуют радиодетали исключительно промышленного изготовления достаточно высокой надежности. Однако, наличие в конструкции сетевого предохранителя обязательно по условиям электробезопасности.
Сетевой выключатель — тумблер ТВ1-2 или ТВ1-4. При изменении диаметра установочного отверстия можно использовать тумблеры ТП1-2 или МТ-3.
Изготовление шасси. Чертеж шасси выполнен таким образом, чтобы было удобно размечать отдельно каждый из уголков (30 х 30 х 2 и 30 х 60 х 2), то есть, размеры проставлены от двух баз. Для разметки шасси потребуется разметочный штангенциркуль. Собственно, для самого изготовления будут нужны следующие инструменты: ножовка по металлу (чтобы отпилить уголки нужной длины - 300 мм), плоский напильник с личн?й насечкой (чтобы обработать края спила и снять заусенцы), дрель и сверла соответствующих диаметров (указаны на чертеже), полукруглый напильник с драчевой насечкой, чтобы распилить отверстия большого диаметра после высверливания их по контуру мелким сверлом (например, 2 мм), настольные слесарные тиски с шириной губок не менее 60 мм (для того, чтобы зажать заготовки и детали шасси во время обработки), сверло, диаметром 7 - 8 мм, заточенное под углом 90 градусов, для того, чтобы снять заусенцы и сделать фаски во всех отверстиях шасси после их сверловки, точило и алмазный надфиль, чтобы затачивать сверла во время работы.
Чертеж шасси.
Сборка усилителя. Чтобы правильно собрать усилитель, необходимо соблюдать порядок сборки. Первым делом на шасси устанавливаются трансформаторы. Силовой трансформатор необходимо установить на шасси так, чтобы выводы его сетевой обмотки 1 - 6 были бы обращены к короткому краю шасси. При установке выходного трансформатора, необходимо его развернуть так, чтобы к краю шасси были бы обращены выводы его накальных обмоток 7 - 16.
Трансформаторы закрепляются винтами М4х12 и гайками М4. Под шляпку винта и под гайку подкладываются шайбы. Помимо этого, непосредственно под гайку кладется гровер. Винты вставляются таким образом, чтобы их шляпки оказались бы в подвале шасси, а гайки были бы обращены к трансформаторам. Под левый нижний крепежный винт силового трансформатора (см. монтажную схему подвала шасси), под шайбу, устанавливается «земляной» лепесток. Именно в этой одной точке шасси присоединяется к общему проводу схемы усилителя.
Затем на шасси устанавливается дроссель. Его выводы должны быть обращены к силовому трансформатору. Поскольку в крепежных отверстиях его лапок имеется резьба, он крепится только винтами М4х12 без гаек. Под шляпки винтов необходимо подложить шайбы.
Далее, на шасси устанавливаются ламповые панельки и закрепляются винтами М3х6 с гроверами и гайками М3. Шайбы при крепеже панелек не используются. После этого со стороны подвала шасси устанавливается переменный резистор баланса усилителя типа ПП2-11 и с верхней стороны шасси закрепляется с помощью штатных гровера и гайки. После зятяжки крепежной гайки наворачивается стопорная гайка, фиксирующая положение оси резистора после регулировки. Внимание! Резьба на переменном резисторе ПП2-11 — пластмассовая. Поэтому сильно затягивать крепежную гайку не нужно, во избежание поломки резистора.
На боковые стенки шасси устанавливаются сетевой, входной и выходной разъемы и сетевой выключатель. Разъемы перед установкой разворачиваются так, чтобы их выводы оказались в положении, как это показано на монтажной схеме. Выключатель крепится штатной гайкой, а разъемы закрепляются винтами М3х10, гроверами и гайками М3. Шайбы при креплении этих разъемов не используются.
Затем в подвале шасси устанавливаются электролитические конденсаторы в соответствии с монтажной схемой и с обязательным соблюдением полярности выводов. Для этого потребуется отвернуть некоторые крепежные винты трансформаторов и дросселя. Крепежные хомуты вырезаются из жести по месту.
После этого в подвале шасси устанавливаются монтажные стойки. Перед установкой необходимо отформовать их выводы, и при крепеже развернуть их так, как показано на монтажной схеме. Стойки крепятся винтами М3х12, шайбами, гроверами и гайками М3. При этом шайба кладется на крепежное ушко монтажной стойки, затем кладется гровер и заворачивается гайка. Под головку винта с верхней стороны шасси шайба не кладется.
И в последнюю очередь в подвале шасси устанавливается мостовой выпрямитель. Его нужно расположить, как показано на монтажной схеме. Ориентировку дает скошенный уголок и обозначенный вывод «+». Мост крепится винтом М3х12, шайбой, гровером и гайкой М3 аналогично креплению монтажных стоек.
Электрический монтаж. Сначала устанавливаются необходимые перемычки на выводы трансформаторов. Соседние лепестки соединяются медным луженым одножильным проводом диаметром 0,7 - 0,8 мм. Более длинные перемычки выполняются проводом МГШВ 0,2.
Затем, выполняется монтаж накальных цепей. Берется намоточный провод, например ПЭВ-2-0,8, отмеряются отрезки нужной длины с небольшим запасом, зачищаются от изоляции на концах на длину 5 - 7 мм и залуживаются, на каждый проводник одевается кембрик толщиной 1 мм и проводники в кембрике скручиваются между собой. После этого, таким двойным проводом прокладываются накальные цепи к каждой лампе, как это показано на монтажной схеме и видно на фотографии. Проводники цепи накала необходимо уложить непосредственно на дно шасси.
Далее монтируются все сетевые соединения. После этого усилитель можно включить и убедиться, что лампы накаливаются. Право, это волшебное зрелище, когда еще совершенно не смонтированная конструкция уже начинает подавать первые признаки жизни! Огоньки катодов ламп — это красиво!
Следующим этапом будет прокладка «земли», то есть, общего провода. Он выполняется медным луженым одножильным проводом диаметром 0,7 - 0,8 мм. Можно опять взять намоточный провод диаметром 0,8 мм, зачистить его ножом от изоляции, аккуратно залудить по всей длине и им вести монтаж.
Затем, устанавливаем и припаиваем межкаскадные разделительные конденсаторы К73-П2. Они большие, занимают много места, и их нужно устанавливать одними из первых радиодеталей. Они должны висеть на своих выводах на расстоянии 4 - 5 мм над дном подвала шасси. Вслед за ними устанавливаем входные разделительные конденсаторы К78-2, они должны лежать на боковой стенке и на дне подвала шасси.
После этого устанавливаем катодную перемычку выходных ламп. Она выполняется голым медным луженым одножильным проводом диаметром 0,7 - 0,8 мм. Затем, по месту, монтируются все резисторы усилителя в произвольном порядке. Что и где удобнее монтировать. Не забудьте про общий катодный резистор выходных ламп. Он отнесен далеко от основной схемы усилителя, но включать усилитель без него, — это вывести из строя катодный электролитический конденсатор. Он просто взорвется, поскольку без катодного резистора на нем окажется около 200 вольт, а его максимальное рабочее напряжение всего 50. И перед установкой еще раз проверьте его номинал. Он должен быть 130 Ом.
Затем подключается выходной трансформатор отрезками провода МГШВ 0,2. Проводники необходимо отмерить нужной длины по месту с небольшим запасом. Провода не должны идти в натяг, но и не должны болтаться и образовывать лишние петли. В местах прохода проводников через отверстия в шасси, необходимо на них надеть отрезки кембрика внутренним диаметром 2 мм и длиной 20 - 25 мм. Выходные обмотки выходного трансформатора и их соединения с выходным разъемом производится более толстым проводом МГШВ 1,0 или 1,5.
В последнюю очередь монтируется схема анодного выпрямителя и сглаживающего фильтра. Ну, чтобы не было соблазна включить выпрямитель без нагрузки и, тем самым, вывести из строя электролитические конденсаторы, а то и взорвать их.
После окончания монтажа всего усилителя, необходимо проверить его по принципиальной схеме и устранить ошибки или установить недостающие соединения и детали. Такое случается нередко.
И самое последнее, но очень важное дело. Замерьте и сравните значения сопротивлений резисторов в анодных цепях выходных ламп (номинал 10 Ом) — те ли резисторы Вы установили. Они должны быть одинаковыми и подобранными с точностью до 1 процента или лучше!
Предостережения и правила безопасности. Перед первым включением усилителя, необходимо еще раз и весьма тщательно проверить правильность выполненного монтажа по принципиальной и монтажной схемам. Желательно делать это не самому, а попросить своего товарища, коллегу или более опытного радиолюбителя. Чужие ошибки, со стороны, видны лучше, чем свои. Особенно стоит обратить внимание на полярность включения мостового выпрямителя и электролитических конденсаторов. Ламповые конструкции, в отличие от транзисторных, содержат в себе высокие напряжения и достаточные мощности, чтобы при неверном монтаже произвести ощутимые разрушения или же привести к поражению электрическим током.
1. В комнате, где Вы ведете какие-либо работы с настраиваемой ламповой конструкцией должен находиться еще один взрослый человек. Чтоб было кому оказать Вам первую помощь. Обращаю внимание — напряжение до 1000 вольт не производит в организме человека смертельных разрушений. Но сердце от электрического шока может остановиться, будучи при этом совершенно здоровым. Поэтому, при поражении током, если человек потерял сознание, необходимо в первую очередь оторвать его от токонесущих проводов, положить на спину на ровную поверхность, расстегнуть одежду, и как можно быстрее убедиться, бьется ли у него сердце. В случае его остановки начать делать непрямой массаж сердца и искусственное дыхание. При этом, на одно вдувание воздуха в легкие пострадавшего через рот, нужно делать 5-6 резких надавливаний на нижнюю треть грудной клетки, смещая ее на 4-5 сантиметров. После каждого надавливания следует быстро отнимать руки для свободного выпрямления грудной клетки. За минуту необходимо провести 48-50 надавливаний на грудную клетку и 10-12 вдуваний воздуха в легкие. И не прерываясь, как можно быстрее, вызвать скорую помощь, обязательно сказав, что у человека остановка сердца в результате поражения электрическим током, и Вы делаете ему искусственное дыхание и непрямой массаж сердца. При этом, останавливаться нельзя ни на минуту. И даже после того, как приехали медики! На три-пять секунд, чтобы быстро открыть им дверь — можно. И сразу же после этого продолжить и массаж сердца, и искусственное дыхание с большей интенсивностью. Прекратить делать массаж сердца и искусственное дыхание можно лишь после того, как пораженный током человек сам об этом попросит.
Второе правило позволяет избежать вышеописанных неприятных последствий даже при поражении электрическим током. Ввел его в позапрошлом веке физик и электротехник Никола Тесла. И это правило носит его имя. Итак.
2. Если нужно прикасаться к элементам схемы, находящимся под напряжением, делать это следует одной рукой, а вторую руку нужно засунуть в карман брюк. В крайнем случае, если Вы не носите брюк, и на Вашем платье нет карманов, руку нужно убрать за спину. В этом случае, даже если вы одной рукой одновременно прикоснулись к двум элементам схемы находящимся под большой разностью потенциалов, Вас сильно «дернет», но к печальным последствиям такое поражение током не приведет. Лучше в карман убирать левую руку, а в схеме работать правой.
Первое включение. Первое включение и регулировка усилителя производятся без подключения к усилителю акустических систем и источника сигнала.
Перед тем, как включать усилитель в сеть, убедитесь, что в розетке действительно 220 вольт. Иначе проведение измерений с какой-либо точностью, не имеет смысла. Включите тестер на измерение переменного напряжения с пределом измерения не менее 300 вольт и одной рукой вставьте щупы тестера в гнезда электрической розетки. Тестер может показать значения напряжения в пределах от 198 до 242 вольт. То есть, 220 вольт, плюс-минус 10 процентов — это нормально. Однако все дальнейшие рассуждения и методика измерений приведены для случая, когда в розетке имеется точно 220 вольт. Ну и, разумеется, приступая к работе с высокими напряжениями, обеспечьте выполнение правила номер один! Высокими напряжениями, потенциально опасными для жизни, в электротехнике считаются напряжения выше 40 вольт.
Установите переменный резистор баланса усилителя в среднее положение, вставьте радиолампы. Выключатель питания установите в положение «выключено», подключите сетевой шнур и включите его в розетку с переменным напряжением 220 вольт, 50 Гц.
Подключите тестер с пределом измерения не менее 500 вольт постоянного напряжения минусовым щупом к шасси или к общему проводу, а плюсовым к точке схемы «+360 вольт», то есть, к «горячему» концу резистора 150 Ком. Закрепите щупы тестера с помощью «крокодилов». Включите выключатель питания. Наблюдайте, как измеряемое напряжение быстро возрастет до значения + 450 … 470 вольт и затем, в течение одной минуты, по мере прогрева ламп, уменьшится до рабочего значения + 350...360 вольт. Если все происходит именно так, значит, источник анодного питания предварительного каскада работает правильно.
Затем необходимо выключить усилитель тумблером питания и подождать, пока катоды ламп полностью «потухнут». Оставив отрицательный щуп тестера на общем проводе, положительный щуп с помощью зажима «крокодил» подключите к выводу 4 выходного трансформатора. При этом помните и соблюдайте правило номер два!!! На электролитических конденсаторах и после выключения питания заряд может сохраняться длительное время.
Включите усилитель. Наблюдайте, как напряжение быстро возрастает до значения 250...270 вольт и затем, по мере прогрева ламп, уменьшается до рабочих 185...190 вольт. После того, как напряжение установится в районе рабочего значения (плюс-минус 5 процентов), усилитель можно выключить и считать, что первое включение прошло успешно.
Если характер изменения напряжения иной или имеют место другие значения, то необходимо выключить усилитель и проверить правильность монтажа, исправность и номиналы радиодеталей.
Регулировка. Для регулировки усилителя потребуется отвертка, тестер с зажимами типа «крокодил» на обоих щупах, карандаш и лист бумаги.
Включите усилитель и дайте ему прогреться 3 - 4 минуты. Установите на тестере предел измерения 2 вольта постоянного напряжения. Вспомните правило номер два!
Замерьте тестером падение напряжения на резисторе 10 Ом в аноде верхней по схеме выходной лампы. Причем, отрицательный щуп подключите со стороны анода лампы, а положительный — со стороны вывода 6 выходного трансформатора. Показание вольтметра должно быть в пределах 0,5 - 0,6 вольта. Если напряжение меньше или больше, то, поворачивая отверткой ось подстроечного резистора «баланс», установите его в указанных пределах. Запишите значение напряжения, которое Вы выставили с точностью до трех знаков после запятой.
При измерении падения напряжения на анодных резисторах соблюдайте аккуратность! Неосторожное касание одним щупом тестера любой точки схемы, включая шасси, когда второй щуп тестера подключен к анодной цепи, приведет к выходу из строя тестера. Ведь он включен на предел измерения всего 2 вольта!
После этого, замерьте падение напряжения на резисторе 10 Ом в аноде нижней по схеме выходной лампы. Причем, отрицательный щуп подключите со стороны анода нижней лампы, а положительный — со стороны вывода 1 выходного трансформатора. Отсчитайте показание вольтметра с точностью до трех значащих цифр, и запишите его рядом с первым значением. Сложите эти два значения и сумму поделите пополам. Выставьте с помощью отвертки и переменного резистора «баланс» полученное Вами расчетное значение напряжения.
Теперь еще раз замерьте напряжение на анодном резисторе верхней лампы. Убедитесь, что и там тоже имеется в точности такое же значение напряжения. Если напряжения на анодных резисторах различны, то повторите измерения, расчет и регулировку резистора «баланс» до тех пор, пока не выставите на анодных резисторах обеих выходных ламп одинаковые напряжения. Как только это у Вас получилось, — регулировка закончена. Выключите усилитель, подождите пока лампы остынут (а конденсаторы разрядятся) и аккуратно затяните стопорную гайку подстроечного резистора.
Если же для установки одинаковых напряжений не хватает диапазона регулировки резистора, то необходимо заменить одну их выходных ламп. У этой пары оказался слишком большой разброс параметров. Далеко не все купленные Вами лампы окажутся пригодными для качественной работы в двухтактном усилителе. Разброс параметров радиоламп для этой схемы не должен превышать 10 процентов. В противном случае, при регулировке, Вы не сможете сбалансировать схему, и усилитель будет искажать громкие звуки. Поэтому, необходимо либо покупать подобранные пары радиоламп, либо производить их подбор самостоятельно, приобретая заведомо большее число ламп и выбирая из них те пары, при включении которых схема усилителя будет балансироваться наиболее точно (по центру резистора «баланс»). Идеальными парами можно в некотором приближении считать лампы, которые при смене их местами не требуют балансировки и обеспечивают одинаковые токи анода.
Ну и помните, что при смене ламп выходного каскада его регулировку следует повторять заново.
Эксплуатация. Ламповый усилитель в процессе своей работы греется. Греются радиолампы, силовой трансформатор и дроссель. Греются почти все резисторы, расположенные в подвале шасси. Греются довольно сильно. Но при этом все радиодетали для ламповых конструкций предназначены для работы при повышенных температурах. Поэтому для лампового усилителя в процессе его эксплуатации не нужны вентиляторы, однако, необходимо естественное, конвекционное охлаждение. Главное для обеспечения правильного температурного режима лампового усилителя — это дать ему естественный контакт с окружающим воздухом. То есть, либо усилитель должен эксплуатироваться в открытом виде как он показан на фотографии, либо к нему нужно сделать сетчатый или решетчатый защитный корпус, который будет свободно пропускать воздух ко всем элементам его конструкции. Причем, доступ воздуха необходим и к элементам в подвале шасси. Поэтому нельзя ставить усилитель на глухую поверхность. Либо под него нужно подложить поперечные рейки, сечением 15 — 15 мм из любого твердого материала, либо, закрыв подвал шасси снизу металлической решеткой, установить на нее ножки, которые будут обеспечивать нужное расстояние от опорной поверхности, до боковых кромок шасси. Ламповый усилитель нельзя помещать в закрытый корпус, в котором, отсутствует приток внешнего воздуха. В таком случае радиодетали перегреются и быстро выйдут из строя.
В отличие от транзисторных усилителей, которые можно не выключать сутками, неделями и месяцами (имеется ввиду профессиональная аппаратура), попросту забыв про них, с ламповыми усилителями необходима внимательность и аккуратность. Включил, прогрел полчаса, послушал; закончил слушать — выключил! Однако, включать и выключать усилитель каждый час тоже не следует. Частые включения и выключения вредны для ламп, пожалуй, побольше, чем длительная работа. Увы, радиолампы не вечные, и требуют к себе уважения! И имеют свой хоть и довольно длительный, но ограниченный ресурс. Мало того, в процессе эксплуатации параметры радиоламп плавно деградируют. Поэтому не стоит забывать про включенные ламповые усилители и расходовать попусту ресурс радиоламп. Ну, и иногда, в процессе эксплуатации нужно проверять балансировку усилителя.
А теперь подключайте к усилителю источник сигнала, акустическую систему, включайте его, дайте лампам прогреться 20 - 30 минут, и наслаждайтесь мягким, нежным и бархатным ламповым звучанием!
Литература.
1. С. Комаров, «УМЗЧ на “телевизионных” лампах с трансформаторами ТН». «Радио» № 12 за 2005 год и № 1 за 2006 год.
2. http://www..html
Набор деталей для сборки этого усилителя можно приобрести в магазине журнала "Радио" по адресу: г. Москва, Селиверстов переулок дом 10, стр. 1. (1 этаж, в холле первая дверь налево): kits.radio.ru
Если же Вам хочется чтобы этот набор деталей Вам выслали посылкой по почте, тогда надо обратиться в компанию «Чип-набор»: www.chipnabor.ru , телефон: +7 916 080 2446, E-mail: [email protected]
Среди любителей музыки существует множество мнений по поводу звучания транзисторных и ламповых усилителей, и они довольно таки различны. Ну а мы не будем сейчас описывать все достоинства и недостатки той или иной схемотехники, а предложим вашему вниманию простейшую схему лампового усилителя, реализованную на широко распространенных лампах 6Н23П и 6П14П. Эти лампы, в том числе и выходные трансформаторы, применялись раньше в черно-белых ламповых телевизорах, поэтому с лампами особых трудностей возникнуть не должно. Ну а если возникнут проблемы с приобретением выходных трансформаторов, ниже мы приведем параметры намотки ТВЗ 1-9, и вы наверняка сможете намотать их самостоятельно на аналогичном трансформаторном железе. Принципиальная схема обоих каналов усилителя изображена на рисунке ниже:
В схеме нет ничего нового, и даже наоборот, схема имеет значительный возраст, ее собирали еще в сороковых годах, и с течением времени ее стали называть классической. Усилитель, не смотря на свою простоту, обладает довольно не плохими техническими характеристиками, не критичен к выбору элементов, и поэтому имеет отличную повторяемость.
Для блока питания усилителя можно применить трансформатор мощностью 80…100 Ватт. Одна вторичная обмотка должна быть рассчитана на напряжение 240 Вольт для анодного питания ламп, а вторая на 6,3 Вольта для питания цепей накала.
Например, блок питания можно собрать по схеме удвоителя напряжения по нижеприведенной схеме:
Диоды можно применить Д7Ж. Трансформатор ТР1 выполнен на железе УШ-22 с толщиной пакета пластин 44 мм. Количество витков в обмотках следующее:
I — 350 витков провода ПЭЛ 0,27;
II — 480 витков провода ПЭЛ 0,31;
III — 460 витков провода ПЭЛ 0,18;
IV — 26 витков провода ПЭЛ 1,2.
И в заключение приводим вам данные по выходному трансформатору ТВЗ 1-9. Выполнен он на сердечнике Ш16Х24. Первичная обмотка намотана проводом ПЭЛ-1 — 0,14, и содержит 2150 витков, сопротивление постоянному току составляет 220 Ом +-10%. Вторичная обмотка намотана проводом ПЭЛ-1 — 0,62, количество витков – 58, сопротивление постоянному току составляет 0,4 Ом +-10%. Не забудьте про секционирование обмоток.
Идея собрать качественный ламповый усилитель для наушников в голове витала давненько. Задумка неплохая, но останавливал один момент. С технической стороны собрать это изделие было несложно. Было пересмотрено много каких схем данного направления. Как оказалось, подобных схем нашлось в сети не больше десятка, пересмотрев и изучив подробно каждую, я пришел к неутешительному выводу: в лучшем случае две схемы из десяти, как мне показалось более менее были похоже на правду.
Остальные были составлены неграмотно или в принципе не могли обеспечить достойное звучание в силу применяемых ламп. Было потрачено много времени на повторение найденных схем в целях проверки на качество и работоспособность. В конечном итоге мною была выбрана схема на лампе 6Н6П хорошо себя зарекомендовавшая по отзывам радиолюбителей, которые повторили данный девайс. Посмотреть схему можно по ссылке: Схема
Одна лампа 6Н6П у меня уже имелась и я наивно полагая купить еще одну, взялся было за дело, но как оказалось купить такую лампу не представляется возможным - их попросту нет. Тогда пересмотрев еще раз найденные схемы, решено было использовать 6Н3П, по рекомендации одного из авторов найденных схем им было написано, что с этой лампой получаются очень хорошие результаты. На том и решил.
Но прежде чем собирать данный усь, наткнулся еще на несколько схем с гибридным решением, лампа +транзистор. Посмотрел, повторил две из найденных. Буду говорить как есть: результат не впечатлил. Автор одной схемы предлагал использовать 6н23п в драйвере и в оконечном каскаде два IRF. Причем питать всю схему напряжением в 35 Вольт, ссылаясь на то, что эта лампа способно работать на сверхнизких напряжениях. Лампа то работает конечно, но как... проще говоря в паспорте этой лампы стоит совсем другая величина допустимого минимального напряжения анода. Она значительно выше.
Не нужно наверное объяснять, что нормальной эмиссии при таком питании быть попросту не может и в следствии чего лампа находится постоянно в полузапертом состоянии и никакие ухищрения не помогут ее открыть как положено, что и подтвердил на собственном опыте. Думаю понятно, зачем были использованы транзисторы, чтобы согласовать усь с низкоомной нагрузкой. Своего рода избавление от выходных трансформаторов. Конечно же я думал об этом моменте.
Лампа имеет высокоомный выход, а наушники из доступных в магазинах имеют максимум 52 Ома. Соответственно эту схему я забросил. Собрав еще одну гибридную уже на транзисторах КТ с двухтактным выходом, тоже остался не в восторге. Тут лампа питалась как надо, а вот выходной каскад работал в режиме В. Ну еще куда ни шло если бы стояли германиевые транзисторы. Кто слышал их звучание, тот поймет конечно же. Я мог взять часть той схемы и этой и объединить.
Нормальное питание лампы плюс режим А на IRF. Но схема получилась бы довольно сложной. Ко всему прочему пару транзисторов я спалил моментально, а их цена 175 рублей за штуку.
Мною все же преследовалась цель собрать доступный для повторения качественный усь. И если на лампах, то на лампах без всяких транзисторов. Потратив еще неделю на эти эксперименты, раздосадованный отсутствием сколь-нибудь путного результата, забрав гнездо и лампу, оставшееся вышвырнул с балкона под стройку, чтобы не расстраиваться больше. И принялся собирать на 6Н3П.
Собрал за день. Послушал, результатом остался очень доволен. Звучит просто изумительно! Но, как и было сказано во всех статьях, выражаясь простыми словами такое решение с динамической нагрузкой не тянет низы совсем. Только на небольшой громкости. На максимуме полный завал и хрип. Оно и понятно почему так вышло Разница в сопротивлении лампы и нагрузки, вот дурь то какая! Но дурь останется дурью, если ее не трогать. Вот я решил, потрачу еще неделю, но добьюсь достойного звука.
Первое, что мне пришло в голову, как и положено в данных схемах использовать трансформатор. Теперь появилась еще одна дурь. Как сделать компактный усилитель и чтобы не было видно трансформаторов? Поразмыслив, попробовал перемотать ТВЗ пересчитав вторичку. Что сказать... звучит здорово, низы хоть отбавляй, но громоздко. Этот вариант сразу сошел на нет. Взял трансы от старого советского приемника альпинист 404.
Измучившись все же намотал первичку проводом 0.08, но упустил момент, что первым слоем нужно было ложить вторичку и последним тоже. Когда понял свою ошибку, было уже поздно, а разматывать уже не было просто никаких нервов. Поэтому было намотано две вторички проводом 0.25 и запараллелены. Результат оказался неплохим, даже хорошим. Но как оказалось, пропали высокие частоты, так как намотал неправильно. Терпения уже не хватило и все бросив, пару дней находился в раздумьях.
Решение пришло неожиданно. Если не получается с трансформаторами, то нужно сделать так, чтобы лампа имела ну хотя бы вдвое меньшее сопротивление по выходу. В итоге получилась вот такая схема. В описании она не нуждается. Обе лампы работают запараллеленными.
Поэкспериментировав с тем, что имелось из ламп, использовал 6Н1П и 6Н23П. Именно эта комбинация дала самый хороший результат. До конечного результата были соотношения 6н1п+6н2п,6н3п+6н2п,6н1п+6н6п,6п23п+6н2п... и еще несколько. В каждом из вариантов появлялись свои явные недостатки. Недостаточно усиления, искажения на малой громкости, свист, металлический призвук и т.п. В дальнейшим было собрано два варианта усилителя 6Н1П+6Н23П, четырехламповый и двухламповый. В последнем результат значительно хуже, поскольку лампы работают в обычном включении и завал по низким частотам все же остался, пусть и значительно меньшим чем на 6н3п или 6н6п... Четырехламповый вариант меня радует и по сей день. Хорошие низы, прорисованные верха. Фотографии обоих вариантов выкладываю.
Несколько слов о настройке обеих схем. Важное условие: напряжения на катоде 6Н23П должны быть одинаковы и напряжение на выходе относительно минуса не должно превышать 125 Вольт. В противном случае появляется треск, как при плохом контакте на катодах допустимо 3.3-8 Вольт. Все зависит от ламп. Чем старее, тем выше на катоде. Эти величины были подобраны опытным путем.
Немного о применяемых лампах. Желательно ставить не б/у или хотя бы одинаково работавшие двумя половинками. Если лампа имеет разницу в наработке, то будет прослушиваться фон переменного тока при отсутствии сигнала. Сразу хочу предостеречь: не подключайте сразу наушники при первом включении после сборки. Замерьте напряжение на выходе: должно быть не более 0,3-0.5 Вольта. Если это значение выше, то конденсатор имеет утечку и требует замену. Как правило, это электролит.
Неполярные конденсаторы играют немаловажную роль: обогащают и подчеркивают высокие частоты. Поэтому подойдите как можно скрупулёзнее к выбору последних. Не стоит ставить квадратные в пластмассовом корпусе. И уж совсем не годятся МБМ. Самый хороший выбор - это наши отечественные коричневые слюдяные, марку не помню. Но найти на 1 микрофарад не возможно, а городить параллельно несколько штук нецелесообразно. Оптимальный вариант К73-17. Электролиты лучше импортные. Лучше всего фирмы рубикон на них так и написано. Другие более брендовые не предлагаю, поскольку цена за штуку астрономическая.
Китайские затычки даже не пробуйте. Не пожалейте три четыре тысячи, сходите в магазин и выберите самые чувствительные и высокоомные. И лучше всего как можно с большим диффузором. От некачественных наушников вы не получите никакой разницы и звука. В идеале самый замечательный вариант - это студийные профессиональные высокоомные наушники от 300 Ом и выше. Цена на такое изделие измеряется десятками тысяч, что просто немыслимо. Поэтому приобретает самое качественное из доступного. Тоже звучит очень недурно.
Питание я не затрагиваю. Возможны любые варианты, но не пытайтесь использовать электронный трансформатор в качестве повышающего. А для накала подходит лучше некуда, после небольшой переделки. Скинуть лишние витки.
Ну и как последнее к законченному девайсу: оформление. Что-то городить и слесарить из подручных материалов я не стал, как многие товарищи используют корпуса от сидюков да от старых усилителей, от всевозможных приборов. Мне хотелось чтобы вещь выглядела винтажно. Потратив еще неделю, обшарив магазины города купил 8 подсвечников из латуни и две шкатулки, одна из которых металл под золото. Подсвечники как раз подходят под размер панельки.
Приклеивал супермоментом. Разбираем подсвечник, рассверливаем имеющиеся отверстия максимально побольше. Берем телескопическую антенну, подбираем колено по диаметру, обрезаем необходимую длину и собираем подсвечник. Припаиваем в верхней части и на гайку в нижней, в варианте с деревянной шкатулкой. Оставшиеся части подсвечников были собраны в три отдельных как дизайн для дополнения к конструкции.
Усилительные микросхемы серии LM обладают наилучшим звучанием среди аналогов. Это относится и к флагманским моделям разного уровня, таких как LM1875, LM3876 и ее логическому продолжению – LM3886. В авторской статье продолжена полемика на тему схемотехники и разработок Thorsten-а. Рассматривается усилитель на основе LM3875. Ее наилучшее звучание, стабильность и линейность достигается при инвертирующем включении. Однако это включение при работе на классическое выходное сопротивление источника обладает рядом минусов. Вкратце: с увеличением частоты растет нелинейность АЧХ и фазы. Это обусловлено тем, что при инвертирующем включении сигнал должен поступать от источника тока, а CD-плееры и звуковые карты имеют выходное сопротивление около 200 Ом. Источник тока на полевых транзисторах тоже отпадает ввиду высоких потерь, высокой входной емкости и выраженной нелинейности. С этой задачей удачно справляется токовый буфер на триоде.
Кроме того, такого рода буфер имеет коэффициент усиления по напряжению меньше 1. Виду этого глубина ООС самой микросхемы уменьшена, что также крайне благоприятно сказывается на качестве звучания. Известно, что глубокая ООС, реализованная классическим делителем, огрубляет и мертвит звук. В схеме, предложенной Расмуссеном (рис.1 ), введена Т-образная ООС, которая увеличивает входное сопротивление по инвертирующему входу и позволяет уменьшить заземляющее сопротивление по прямому входу. Минусом такого подхода является увеличение шумов и наводок, но это первое впечатление. Если разводка и экранирование усилительного блока выполнены должным образом, наводки будут практически незаметны.
Теперь рассмотрим, что меня лично не устроило в оригинальной схеме.
В качестве УМ у автора установлена LM3875. Ее недостатки – несовершенная защита, работа только на 8-Омную нагрузку, малая мощность. Вместо нее была выбрана МС LM3886 с полным комплектом защит, мощным выходным каскадом, позволяющим отдавать долговременную мощность 68 Вт и кратковременную 135 Вт в 4-Омную нагрузку. Кроме того, усилитель оснащен полным комплектом защит и встроенным режимом mute.
На выходе рис.1 присутствует ограничитель тока – проволочный SQP резистор. Система SPiKe, реализованная в LM3886, позволяет от него отказаться.
Для удобства сведения параметров каналов и уменьшения габаритов усилителя в качестве буфера использован популярный вакуумный двойной триод 6Н23П-ЕВ. Его отличают низкое напряжение питания, актуальное в данной схеме, и вместе с тем, неплохое звучание. Хотя приходится признать – в данном случае его применение далеко от классического.
Из собственных соображений в плату были внесены следующие особенности:
С учетом всех вышеизложенных соображений, схема приняла следующий вид (рис.2 ):
Здесь элементы C 1 , C 3 , C 4 а также клеммы CN 1.. CN 6 – общие для обоих каналов. На каждый канал также приходится по половине двойного триода 6Н23П-ЕВ .
Здесь на несколько секунд отвлечемся от схемотехники УМ и рассмотрим блок питания, чтобы больше к этой теме не возвращаться.
Для питания всей схемы служит четырехполярный блок питания с общей землей и независимой обмоткой нагрева, схема которого представлена на рис.3:
Диодные мосты выбираются либо готовые, либо собираются из диодов импонирующих вам типов, все от Д213 до диодов Шоттки. Для ±36 V 0,2 A – D 1 на напряжение не менее 200 В и ток не менее 4 А. Для ±27V 4 A – D 2 на напряжение не менее 100 В и ток не менее 8 А. Для накала – D 3 на любое напряжение и ток не менее 4 А. Такое, казалось бы завышение параметров неслучайно. Дело в том, что, несмотря на пиковый запас у диодов, ток во время зарядки емкостей превышает номинальный в разы. А вот цена у диодов или готовых мостов уже различается несильно, поэтому для собственного спокойствия экономить не советую.
Емкости C 1, C 2 (на напряжение не менее 50 В), C 5, C 6 (на напряжение не менее 35 В), C 9 (на напряжение не менее 16 В)– импортные электролитические типа К50-35. C 3, C 4, C 7, C 8, C 10 – типа К73-17 на 63 В.
В качестве трансформатора может использоваться любой силовой с габаритной мощностью не менее 200 Вт, удовлетворяющий указанным на схеме параметрам токов и напряжений во вторичных обмотках (ток накала не менее 0,8 А на одну лампу).
Кроме того, возможно использование двух отдельных трансформаторов. Одного – мощного для питания УМ, и другого для питания лампы. Второй может выбираться из ряда унифицированных ламповых «Т рансформаторов А нодно-Н акальных». У меня используется ТАН1 .
Итак, оба канала удалось уместить на одну печатную плату размером 130х80 мм. Собранный модуль (без дополнительных блокировочных емкостей C 8, C 9 ) выглядел так (рис.4 ).
Симпатично, правда?
Оригинальная раскладка элементов приведена на рис.5:
Теперь несколько слов о деталях и тонкостях сборки.
Большинство резисторов требуют подбора в пары по каналам с точностью хотя бы 1%. Этим условиям вполне удовлетворяют резисторы серии С2-23. Итак, подбора требуют R 1 , R 3.. R 9 . Причем R 1 , R 3 и R 4 лучше использовать металлопленочные типа МЛТ, ОМЛТ или импортные аналоги.
Резисторы R 2 и R 10 подбора не требуют. Могут быть типа МЛТ-0,25, С1-4 или С2-23 на 0,125/0,25 Вт. R 11 и R 12 – импортные на 2 Вт. Выходная индуктивность мотается поверх R 11 , одетого в изоляционный кембрик, проводом в эмалевой или эпоксидной изоляции диаметром 0,6-0,8 мм до заполнения и припаивается к ножкам резистора. Хотя я в данном случае резистор R 11 не устанавливал. Вместо него была запаяна катушка, намотанная на ручке надфиля и содержащая 15 витков провода диаметром 0,8 мм.
VR 1 , VR2 – сдвоенный переменный резистор. В моем случае – Тайвань на 44 клика, подобранная с точностью 0,5% из 5 штук.
C 1 , C 3 , C 8 , C 9 , C 10 – полярные электролитические типа К50-35, лучше импортные известных марок. Однако схема не содержит электролитов в звуковой цепи, что значительно улучшает звучание, уменьшает критичность элементарной базы и увеличивает надежность системы в целом.
С1 – 16 В, С3 – 100 В, С8-С10 – 50 В.
C 4 , C 5 , C 7 , C 11 – металлопленочные типа К73-17. C 4 – на 250 В, остальные – на 63 В.
С2 – металлопленочный или металлобумажный максимально доступного качества, желательно не хуже полипропиленового. Допустимое напряжение также не ниже 63 В. Хотя и с конденсатором типа К73-17 эта схема звучит отлично.
С6 – керамика, желательно без пьезо-эффекта. Типа КМ или дисковые. На крайний случай, конечно, и К10-17Б подойдут, но худший вариант представить сложно.
Активные компоненты
Усилительная ИМС LM3886 может быть заменена на аналогичные по цоколевке, с учетом особенностей каждой. Чисто теоретически, схема работает с любой МС, построенной по принципу мощного ОУ. Внимание! На корпусе МС – минус питания!
Лампа RO 1 6Н23П-ЕВ меняется на 6Н23П или импортный аналог ECC88. Устанавливается в керамическую или любую другую панельку, предназначенную для монтажа на печатной плате, либо на шасси УМЗЧ и соединяется с платой медными проводниками.
Кроме того, учитывая современные веяния в дизайне, были разработаны отдельные усилительные блоки на LM 3886 , которые устанавливаются на радиатор внутри корпуса УМЗЧ, а лампа устанавливается в специальную панельку, располагаемую на крышке корпуса. В таком варианте вся обвязка ламы (R 1 , R 2 , 2xR 3 , C 3 , C 4 ) выполняется навесным монтажом прямо на выводах панельки. А затем уже экранированным сигнальным кабелем присоединяется к блокам усиления мощности. Не забудьте заземлить экран лампы.
Печатная плата одного канала УМ дана на рисунке 6:
Поскольку на прогрев лампы уходит около 5 с, все эти 5 с вход усилителя “висит в воздухе”. В это время на выходе присутствую все мыслимые наводки и весьма ощутимый рокот. Избежать этого можно двумя способами – задействовав для задержки включения цепь mute или реле. В обоих случаях управляющим сигналом будет биполярный транзистор с RC-делителем в базе. Если задержка недостаточна, просто увеличьте номинал R 1 .
Схема такой задержки дана на рисунке 7:
Кроме того, на момент моделирования у меня под рукой валялись реле TR 81 фирмы TTI . Под них была разведена печатная плата. Ее рисунок также можно использовать в качестве ориентировочного для разводки под любое понравившееся вам реле с нормально разомкнутой контактной группой. Компоновка платы дана на рис.8.
Детали:
VR 1 – на напряжение питания обмотки реле. Можно брать чуть выше (примерно на 2 В – падение на транзисторе). В моем случае 12 В, т.е. стабилизатор 7812..7815 .
С2 – на напряжение плеча питания УМ.
С1 – выше напряжения стабилизации VR 1
Данная защита подключается к положительному плечу питания УМ (мощный трансформатор). К реле подключается отрицательный вывод питания и соединенные вместе цепи mute обоих каналов усилителя (или всех, если каналов больше).
Итак, наконец, ЗВУЧАНИЕ
Этот усилитель очень понравится поклонникам “лампового звука”. Сразу в глаза бросается отличный вокал, проработка сцены и ее невероятная для транзисторных усилителей глубина. В отличие от типичного звука LM3886, в данном включении ВЧ не замылены. Звучат очень тонко и точно. Серебро и хрусталь не размазываются, как в неинвертирующем включении. Также нельзя не отметить наличие плотного, собранного и мощного, но чрезвычайно проработанного баса, чего так трудно всегда было добиться от LM-ки. Джаз и Блюз звучат настолько проникновенно, что при прослушивании не раз ловили себя на том, что по спине бегают мурашки.
Звучание этого усилителя нельзя назвать абсолютно точным при многочастотном сигнале, однако это звучание намного приятнее слуху, чем различные “сверхлинейные” конструкции с коэффициентами искажений в тысячные доли процента.
Подытожив: Этот усилитель предназначен для музыки, а не для измерительных комплексов. Его объективные свойства сомнительны, однако его звучание и динамический диапазон настолько завораживают, что при слове “векторный измеритель нелинейных искажений” хочется плеваться.
Москва 2006 (Lincor _ nobox @ inbox . ru )
В статье я попробовал передать некоторый опыт построения универсального предварительного усилителя на лампах.
Почему на лампах?
Потому, что данная конструкция изначально предполагала совместную работу в составе лампового аудиокомплекса, в который помимо него должны войти два ламповых моноблока (однотактные, 6Э5П + ГУ-50).
Моноблоки пока еще не готовы, но при проведении испытательных прослушиваний был использован аналогичный по составу интегральный стереоусилитель, показавший совместно неплохие результаты.
В конечном итоге, все упирается в акустические системы. Чем выше их качество, тем меньшее надо вмешиваться в звуковой тракт.
Хорошо настроенный и правильно сделанный усилитель (не обязательно ламповый), совместно с добротной акустикой, не требует применения различного рода "улучшайзеров" и "оптимайзеров" (ИМХО). Это в идеале.
Ну а что делать с нашими малогабаритными комнатами, ограниченными финансовыми средствами (у большинства, я думаю), когда все равно хочется не просто послушать любимую музыку, но и получить определенную дозу адреналина и прочувствовать драйв?
Когда мой хороший друг, замечательный спортсмен, меломан и жизнелюб попросил соорудить ему предусилитель для домашнего стереокомплекса, то ТЗ (техническое задание, понимаешь) звучало следующим образом:
-чтоб обязательно ламповый;
-чтоб была тонкомпенсация, но в меру;
-чтоб НЧ и ВЧ можно было крутить "по полной";
-чтоб завести на него не менее 4-х источников сигнала;
-чтоб регулировать громкость раздельно по каналам;
-чтоб можно было "поиграться" межблочным кабелем от преда к УМЗЧ;
-ну и чтоб дизайн "кирпичиком" (такой, понимаешь, компьютерный хай-тек), ну и лампы спрятать, а то кругом и так пыли полно.
Вот такие исходные параметры. Крутите, Шура, крутите!
:dance:
Этот регулятор громкости на резисторе с одним отводом решено поставить на вход после коммутатора. Вообще-то нагрузка тоже "не сахар", надо проверить, как она поведет себя после всего уже на опробованных источниках сигнала. Оказалось, что вполне прилично, поэтому заканчиваем макетирование, рисуем схему -
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Использован силовой трансформатор ТАН-1 127/220-50.Анодное напряжение получено путем схемы удвоения и никаких характерных особенностей не имеет.
Напряжение накала стабилизировано, от него же запитаны герконы и цепи индикации включенного источника сигнала, а также цепь задержки включения высокого напряжения (приблизительно на 40 сек.), собранная на регулируемом стабилитроне SR1, транзисторе Т2, реле RL1 (РЭС-48 паспорт РС 4.590.204, 6 Вольт, 42 ом) и времязадающих элементах R5C9. Для нормальной работы схемы задержки, конденсатор С9 должен быть с малым током утечки, здесь он составлен из двух, включенных параллельно танталовых электролитов еще советского производства. Диод D13 - разрядный, позволяет быстро восстановить работоспособность схемы задержки после выключения питания.
Переключатель-селектор входов можно использовать практически любой, ну, например, галетный. Он не влияет на прохождение звукового сигнала, а лишь коммутирует соответствующие катушки герконов и цепи индикации включения выбранного источника. У меня под рукой оказался какой-то 2-х секционный импортный галетник, на 5-ть позиций, т.к. количество входов равно четырем, то 5-е пары контактов не используются. Индикаторные светодиоды выбраны синего цвета, диаметром 3 мм и хорошо вписываются в "интерьер". На их месте могут работать практически любые светодиоды, в том числе и лампочки накаливания,- кому что нравится.
Вместо обычно используемого способа подачи "поднимающего" потенциала в цепь накала ламп от резистивного делителя напряжения (для защиты от пробоя накал-катод и устранения фона), здесь применен часто используемый зарубежом способ соединения шины накала после стабилизатора на землю, через высоковольтный конденсатор С11.
Обмотки трансформатора питания скоммутированы соответствующим образом, чтобы получить нужные напряжения и токи. У стандартного ТАН-1 , две накальные обмотки по 6.3 вольта соединены параллельно (что несколько маловато, но что поделаешь), для получения рабочего напряжения накала (6.1 в) использован транзистор (КТ819) с низким напряжением насыщения коллектор-эмиттер и коэффициэнтом усиления по току h21э около 80. На плате он установлен на небольшой радиатор, под который предусмотрены крепежные отверстия.
установленной вертикально на 2-х 10 мм стойках -
Сами переменные резисторы имеют конструкцию под печатный монтаж -
Они устанавливаются с одной стороны печатной платы, все остальные элементы - с другой.
Плата коммутации с герконами:
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
размещена на задней стенке, вблизи входных RCA разъемов, также на 2-х 10 мм стойках, применяемых для крепления печатных плат.
Плата двусторонняя, с одной стороны - печатные дорожки, - с другой - экран с раззенкованными под ножки отверстиями.
Сами герконы - с двумя группами контактов, китайского происхождения (куда уж без них),
как уже упоминалось типа TRR-2A-05-D-00 в корпусе DIP.
Кремниевые маломощные диоды, гасящие самоиндукцию, крепятся пайкой прямо к соответствующим ногам герконов. Обе платы закрыты сверху экраном также из фольгированного стеклотекстолита. Все они соединены с нулевой шиной.
Блок питания также собран на печатной плате-
Исключён фрагмент. Наш журнал существует на пожертвования читателей. Полный вариант этой статьи доступен только
Все внутренности видны на фото:
Особых комментариев, я думаю, здесь не нужно. Нулевая жила сделана из медного провода 1.5 мм и соединена с корпусом в одной точке на задней стенке блока. Конденсаторы фильтра питания С3, С4, С13 и С14 смонтированы непосредственно на лепестках монтажных панелек вблизи ламп.
Все органы управления выведены наружу, в самом низу - выключатель питания, чуть выше - 4-х позиционный галетный переключатель для управления переключением герконов и индикатора селектора входов, 4-е синих индикаторных светодиода, далее раздельные регуляторы громкости и регуляторы НЧ и ВЧ.
Конструкция не содержит никаких супер аудиофильских деталей, все резисторы - типа МЛТ, рассчитанные на соответствующую мощность, конденсаторы - пленочные, типов К73-9, К73-11, К73-17, также на соответствующие напряжения. Электролиты производства Тайвань, аналогичны нашим К50-35 на напряжение 400 в.
Транзисторы в блоке питания можно применять практически любые, подходящие по параметрам указанным на схеме, выбор их не критичен. Диоды в анодном питании - любые фасты на 600 в и ток не менее 1 А, а в выпрямителе накала - можно применить любую диодную сборку на ток не менее 3 А и напряжение 50 в. Дроссель на 0.5 мГн - от старого немецкого телефона, можно поставить любой другой или заменить его резистором величиной в сотню Ом (1 ватт).
Силовой трансформатор ТАН-1 также был выбран потому, что оказался в старых запасниках. Он закреплен на среднюю полочку через резиновый коврик и работает тихо, без гудения.
Для устранения ненужных вибраций и микрофонного эффекта, на днище блока приклеены четыре резиновых ножки от старого телефона при помощи двустороннего автомобильного скотча марки 3М.
Для самоделкиных-любителей, умелых рук мастеров и профессионалов, имеющих необходимый парк станков, привожу чертежи элементов конструкции корпуса. Может кому пригодится.
▼
🕗 28/01/11 ⚖️ 244,91 Kb ⇣ 212
Здравствуй, читатель!
Меня зовут Игорь, мне 45, я сибиряк и заядлый электронщик-любитель.
Я придумал, создал и содержу этот замечательный сайт с 2006 года.
Уже более 10 лет наш журнал существует только на мои средства.
Хорош! Халява кончилась. Хочешь файлы и полезные статьи - помоги мне!
