Однотактный высококачественный ламповый усилитель мощности. Усилитель на транзисторах: виды, схемы, простые и сложные Однотактный ламповый усилитель на лампах прямого накала
Любители качественного звука оценят нашу сегодняшнюю самоделку: ламповый однотактный усилитель Magnifique Evolution.
Made in ex-USSR from the old soviet components .
Это история о том, куда может завести неосознанное желание создать нечто из ничего, и о том, во что этот «монстр» может обернуться.
Джазово-рокенрольные импровизации
Есть такой вид времяпрепровождения – рассмотрение в сети всякой техники: Маранцы, Деноны, Ямахи, Ротели, Неды и проч. Подобный новодел окружает со всех сторон, свисает над головой, «упрашивая» купить, поменять и купить снова. Что иногда и происходит.
Но параллельно с этим у меня шел процесс доработки своей техники. Аудиофильскими, и не только, методами я пытался получить звук, который, по моим представлениям, соответствовал нужному мне уровню качества. Я добивался динамичного (драйвового), теплого, детального, прозрачного звука с незыблемой сценой. Вот где-то так… И это наконец произошло. Я получил нужный мне звук на транзисторном классе АВ. И что дальше? Тупик… Если звук теплый, и детальный, прозрачный и драйвовый, то в условиях конкретной комнаты его нельзя и нелепо делать еще более таковым, каков он уже есть, ибо все это уже есть. Но всегда хочется чего-то большего… И выход есть! Японский усилитель Luxman 550A. Транзисторный класс А. Всего 20Вт на канал. Но каких ватт! Искажения – 0,005%. Внутри все не просто правильно, а идеально правильно. Большие стрелочные индикаторы радуют глаз. Масть и отделка корпуса. Короче – Hi-End! 5700$!!! Подождите…
В моем случае интереснее, это уж точно, получить такой же звук на другом типе аппаратуры. Лампы! Лампы, лампы! Это вдохновляет.
Ибо каждый уважающий себя ценитель музыки должен иметь в своем арсенале и . Это и вдохновило, особенно творения тех храбрых джентльменов которые представили свои проекты в сети.
Чтобы не изобретать «велосипед», решено было создать усилитель из готовых схемных решений с привнесением своих представлений о «правильном».
Схема
Расположен на отдельной плате и содержит в себе двойной электронный дроссель с задержкой анодного напряжения по конструкции Чугунова. На этой же плате расположился источник напряжения смещения и стабилизатор постоянного напряжения накала драйверной лампы. Спектр питания получился очень чистый.
Вся схема питается от двух трансформаторов: основной – ТАН-43 и дополнительный, на 10В, для подсветки индикаторов и для накала драйверной лампы. В качестве второго можно задействовать ТН-30.
Сам усилитель выполнен отдельным блоком, по схеме Олега Чернышева, с фиксированным смещением выходных ламп. Конденсаторы C4 обеспечивают коррекцию по верхним частотам. Для линейной характеристики достаточно 100 nF. У меня стоит 200 nF – подъём на 1db.
Регулятор уровня громкости наборной, на базе советского приборного спаренного переключателя на десять позиций. Я его предварительно разобрал, почистил, смазал густой силиконовой смазкой и поставил более мягкую пружину. Вся конструкция окружена экраном из медной жести. Общее сопротивление регулятора напрямую влияет на уровень самых нижних частот и на уровень шума. Его сопротивление рекомендую в пределах 15 – 24 кОм.
Выходные трансформаторы ТВ-2Ш (ТВЗ-1-9). Подбирались из семи штук по максимальному уровню сигнала и частотному диапазону.
Селектор входов на тумблере на два источника. Разумеется, есть возможность и место соорудить релейную систему, если захочется в будущем.
Провода идущие от входных гнёзд к селектору уложены в толстый посеребренный медный экран от какого-то военного радиокабеля.
Корпусные провода от всех блоков и экранов и от лицевой панели сходятся в центре блока питания на минусе конденсаторов.
Взаимное расположение всех узлов, блоков и разъемов определялось по минимальному уровню шумов и контролировалось по спектрометру с последующими сравнительными замерами RMAA.
Вместо блока Олега Чернышова, если не нравится его звук или для эксперимента, можно поставить блок усилителя по такой распространенной схеме http://cxem.net/sound/amps/amp46.php или любой другой однотакт соответствующего тока потребления.
Компоненты БП, установленные на радиаторы, расположены вверх теплоотводом. При вертикальной установке этих компонентов с другими , необходимо изменить разводку .
R24 – регулировка напряжения накала Л1 6,3 В.
R17 – регулировка напряжения выхода электронного дросселя 300В.
С14 – определяет время установки рабочего режима анодного напряжения.
R11 – установка тока пентодов. При анодном – 300В. На R10 48mV.
R12 – установка уровня индикаторов на 0db (2W) 2,85В при нагрузке на выходе 4 омма.
Корпус
Чернышев назвал свой усилитель Pokemon– маленький карманный монстр. В моем случае, из-за почти полного неведения, что творю и что хочу, получился усилитель для полноформатного корпуса. Или карман должен быть больше… Цели, уплотнить все детали для компактности, у меня не было. Тем более, если что захочется изменить, то корпус не будет помехой.
Корпус собрался из стеклотекстолита. По-другому не получилось. Но получилась довольно устойчивая конструкция. Шасси – 6мм. Задняя стенка – 4мм. Верхняя крышка (2мм). Её цвет и фактура, на мой взгляд, приемлемы и не требуют окраски. Передняя панель из фольгированного стеклотекстолита (2мм), обшитого спереди алюминием (2мм). В дополнение для усиления и украшения применялись различные алюминиевые уголки. Шасси конечно будет значительно удобнее, если его сделать с окнами под платы, как делали в старину. Для этого можно смело использовать толстую фанеру, а не дорогой стеклотекстолит. Вентиляционная решетка – мыльница. Опорные ножки – подшипники (Primare отдыхает).
***
Собственно, весь этот проект – это процесс создания ради самого процесса, а не с целью получить некий самый лучший усилитель с эталонным звуком. Детали применялись самые простые, особенно это касается выходных трансформаторов и переходных конденсаторов (К73 мало кто рекомендовал на эту роль).
Каков результат?
Что мы видим и слышим? Несмотря на отсутствие принципиального перфекционизма, и где-то, формальный подход, получилось очень красивое и стильное, как по мне, изделие, которое продемонстрировало достаточно мощный и красивый звук, даже на низко чувствительных (85db) АС. Возможно, это конечно и не Luxman-550A, но можно отметить, высокую детальность и прозрачность звука, теплоту и динамичность, а также «неприличное» отсутствие даже намека на шум или фон. Вообще по индивидуальным ощущениям, после прослушивания, это очень хороший результат.
Приборные замеры
Потребление электроэнергии: 66 VA, 46W, 0,3A.
Выходная мощность ограниченная видимыми искажениями синусоиды, при входе 1,3V: 2,3W.
Максимальная выходная мощность: 3,6W.
Диапазон частот при линейности 1,5db: 30Hz – 18kHz.
Сразу оговорюсь - данная антология никоим образом не претендует на звание пособия по ламповой схемотехники. Схемы (в том числе исторические) отбирались по сочетанию технических решений, по возможности с "изюминками". А вкусы у всех разные, так что не взыщите, если не угадал... В старых схемах ряд номиналов приведен к стандартным.
Скептики уверяют, что некоторые схемы вообще звучать не могут "по определению". Вот одна схема, которая производит именно такое впечатление. Но все-таки она работала!
Это схема взята в качестве отправной точки. Усилитель выполнен на новых тогда пальчиковых лампах, по классической схеме на пентодах без общей ООС. Интересно решена цепь регулировки тембра ВЧ, но реально работать "на подъем" она может только при высококачественном выходном трансформаторе. Поскольку усилитель предназначался для электропроигрывателя, на силовом трансформаторе сэкономили. Если кроме звукоснимателя ничего больше к нему не подключать, электробезопасность с некоторой натяжкой соблюдается. Хорошо жить в цивилизованных странах - розетки правильные. Вот фаза, вот нейтраль, вот ноль. И во всех розетках почему-то одинаково. А у меня в квартире, например, часть выключателей стояла не в фазном проводе, а в нулевом. Что уж после этого от розеток требовать...
От пентодов в первом каскаде отказались довольно быстро. Два триодных каскада справлялись с этой задачей не хуже, а качество звучания возросло. Дальнейшее улучшение принесли ультралинейные схемы выходных каскадов. В таком включении экранная сетка присоединяется к отводу первичной обмотки выходного трансформатора. Возникающая при этом местная ООС значительно снижает выходное сопротивление каскада и повышает его линейность, причем усиление снижается ненамного. Правда, ультралинейная схема в основном использовалась в двухтактных усилителях. Ниже приведена схема типичного однотактного усилителя с ультралинейным выходным каскадом.
рис.2
Номиналы деталей в регуляторе тембра скорректированы с учетом современных требований - в оригинале они только горбатили АЧХ на 5 кГц. Впрочем, подъем ВЧ тогда вообще применяли редко. Варианты этой схемы буйно расцвели в эпоху совнархозов, когда партия и правительство решили завалить страну дешевыми радиотоварами. Ультралинейный каскад исчез, регулятор тембра упростили, а силовой трансформатор нередко упраздняли вообще или ставили только накальный. Экономили на всем, и это заметно. Звучание проигрывателей в картонных чемоданах помнят многие - неплохая середина, а больше ничего нет.
При повторении схемы можно отказаться от регулятора тембра, а вместе с ним исключить первый каскад усиления. Тогда в двухканальном варианте для драйвера понадобится только один двойной триод. Можно также ввести неглубокую ООС с выхода усилителя в цепь катода первого или второго каскада.
Повышению глубины ООС в ламповых усилителях препятствует набег фазы на разделительных конденсаторах. Для устранения этого недостатка межкаскадная связь должна быть непосредственной. И такая схема появилась:
рис.3
Поскольку при низком анодном напряжении крутизна лампы снижается, для получения необходимого усиления пришлось использовать пентод. Триоды с необходимыми характеристиками появились позже. Еще одна изюминка схемы - включение мостового регулятора тембра в цепь общей ООС усилителя. Достоинство этого решения в том, что при максимальном подъеме АЧХ исключается перегрузка по входу. Если регулировка производится в предварительном усилителе, риск такой перегрузки есть. Поэтому включение регуляторов в цепь ООС усилителя мощности применялось долгое время и в усилителях на транзисторах и микросхемах. Качество звучания, кстати, от этого явно выигрывает.
Прямой наследник этой схемы - усилитель Губина, неизменный участник выставок Hi-End. Он может работать с пентодным и триодным включением ламп выходного каскада. Для полного счастья можно предусмотреть и ультралинейный вариант.
рис.4
Однако у схем с непосредственной связью есть и недостатки. Первый - необходимость подавать анодное напряжение только после прогрева катодов. В противном случае высокое напряжение на сетках может вывести лампы из строя или сократить срок их службы. Для этого нужно использовать устройства задержки подачи анодного напряжения, или выполнить выпрямитель на кенотроне с большой тепловой инерцией катода. На худой конец можно использовать отдельный тумблер для анодного напряжения, но это не слишком удобно.
Второй недостаток - противоречие между экономичностью и качеством звучания. При использовании в выходном каскаде автоматического смещения приходится либо снижать анодное напряжение драйвера, либо смириться с увеличением мощности, рассеиваемой на резисторе в цепи катода.
Интересное решение этой проблемы нашлось на http://www.svetlana.com/. Можно подать сигнал в цепь экранной сетки выходного пентода, постоянное напряжение на ней обычно близко к анодному напряжению драйвера. Резистор автоматического смещения при этом может иметь относительно небольшое сопротивление. Правда, крутизна по экранной сетке значительно ниже, но зато и линейность лучше. Первая сетка при этом заземляется, а пентод превращается в своеобразный триод, работающий с сеточным током (режим А2). Но драйвер придется умощнять катодным повторителем.
рис.5
Кстати, если первую сетку выходного пентода не заземлять напрямую, ее можно использовать для подачи сигнала местной ООС, в том числе и частотно-зависимой. А это уже путь к созданию полосового усилителя без отдельного кроссовера.
Сходное решение драйвера используется и в другом усилителе. Он попал сюда из-за параллельного включения триодов выходной лампы. Однако минусов там немало, прежде всего - чудовищная расточительность. Из всей потребляемой усилителем мощности почти треть приходится на цепи смещения. Гораздо разумней было бы использовать для смещения отдельные выпрямители, а в драйвере - SRPP на двойном триоде средней мощности.
Автор схемы этого усилителя занимается конструированием высококачественной звуковоспроизводящей аппаратуры с 1963 года. По моему мнению, он немало преуспел в этом. Конструкции его имеют отличное звучание, легко повторяемы и имеют заслуженный успех даже у начинающих. Я лишь (с разрешения автора) изложу особенности его работы.
Вниманию читателей предлагается простая оригинальная схема усилителя мощности в двух вариантах. Первый – бюджетный, с автоматическим смещением выходной лампы. Второй – с фиксированным смещением от отдельной обмотки силового трансформатора.
По мнению автора схемы, вариант с фиксированным смещением отличается более глубоким и красивым звуком, хотя и вариант с автоматическим смещением вас не разочарует, позволив всем его повторившим, не узнать звучание своих любимых записей.
Рис.1 Вариант схемы А. Манакова с автосмещением выходной лампы. Выходной трансформатор фирмы “Аудиоинструмент”
Схема усилителя в варианте с автосмещением выходной лампы приведена на рис.1 Входной сигнал после регулятора громкости подается на управляющую сетку двойного триода 6Н2П.Лампа эта имеет высокий коэффициент усиления и высокое внутреннее сопротивление, что в данном случае не очень хорошо. В подробности этого я вдаваться не буду, так как об этом можно прочитать в любой радиотехнической литературе.
Основной особенностью включения лампы предварительного каскада является параллельное включение двух триодов, находящихся внутри одного баллона лампы 6Н2П. Этим достигается уменьшение внутреннего сопротивления лампы, что влечет за собой улучшение нагрузочной способности и соотношение сигнал/шум. Сопротивление нагрузки выбрано не случайно, при этом достигается компенсация коэффициента нелинейных искажений выходного каскада и высокая динамика сигнала. Конденсатор 470 мкф, шунтирующий резистор катода, позволяет устранить влияние обратной связи, уменьшающей усиление первого каскада.
Конденсатор 0,22мкф является разделительным и от его качества очень сильно зависит звук усилителя в целом. Можно применить ФТ, К71, К78 ,при желании получить более “теплое” звучание К40У-2, К40У-9, К42У-2. Не рекомендуется БМ, МБМ ввиду их утечки. Нежелательно применять К73 из-за их менее естественного звучания. Еще одно. При применении выходного трансформатора ТВЗ 1-9,емкость этого конденсатора следует уменьшить до 0,047-0,068 мкф. Дело в том, что ламповый однотактник при внешней простоте -конструкция сложная, например, емкость этого конденсатора входит в расчет амплитудно-частотной характеристики выходного каскада.
Теперь о выходном каскаде. Лампа 6П43П была выбрана не случайно. После прослушивания многих экземпляров ламп 6П14П,6П18П,6П43П было отдано предпочтение именно последней. Конструкция лампы характеризуется правильной геометрией внутренних частей, что само по себе говорит о высоком классе этого пентода. Поставьте именно эту лампу. Вы будете вознаграждены сочным и ярким звучанием, прекрасной детализацией звука и его оттенками.
Емкость конденсатора в цепи автоматического смещения можно увеличить до 1000 мкф (сравните звук), а резистором, включенным параллельно этому конденсатору, выставляется ток катода выходной лампы в пределах 50 ма (в варианте с автосмещением).
Автор использовал выходной трансформатор ТВЗ 1-9 от лампового телевизора, перебранный и “сваренный” в парафине заново, заменив бумагу в зазоре на чертежную кальку, я же использовал трансформатор TW6SE московской фирмы “Аудиоинструмент”.
По моему мнению, отличному, например, от мнения Симулкина, схема усилителя которого приведена в журнале “Радиохобби” №2 за 2003год (стр.57), никакой другой режим, кроме триодного, использовать не нужно. Рассуждения Станислава на странице 58 о пентодном включении выходной лампы для рок-музыки,ультралинейного для шансона и реггей, а триодного для классической музыки мне кажутся спорными. Эклектикой можно заниматься, но к звуку это никакого отношения не имеет. Основы построения высококачественных усилителей неизменны в течение многих десятилетий. Это:
1. Кратчайший, с наименьшими потерями, путь сигнала.
2. Высококачественные комплектующие.
3. Триодный режим выходного каскада.
Щелкать переключателем, да еще в анодной цепи, нелогично и нецелесообразно. С этим к сурдологу.
Рис. 2 Схема БП для усилителя А. Манакова на 6П43П с автосмещением
Вариант блока питания приведен на рисунке 2. Схема БП не отличается от описанных многократно и в комментариях не нуждается. Питать накал постоянным током не нужно, это приведет к ухудшению микродинамики.
Рис. 3 Вариант схемы А. Манакова с фиксированным смещением выходной лампы.
Для варианта усилителя с фиксированным смещением выходной лампы, схема которого приведена на рис. З, в блок питания добавляется дополнительный источник напряжения смещения, схема которого дана на рис.4. Подстроечным резистором R2 выставляется напряжение 0,04-0,05 вольт в контрольной точке К.Т. на схеме усилителя рис.3.
Рис. 4 Схема БП для варианта с фиксированным смещением.
В заключении привожу параметры усилителя при фиксированном смещении, измеренные А. Манаковым.
Р вых =2,5 Вт при КНИ=2-3% на частоте 1000 Гц. При Рвых=2,2 Вт КНИ=0,8-1% При использовании ТВЗ 1-9 частотный диапазон с 35-40 Гц до 18-19 кГц при неравномерности 1,5-2,0 дБ. (Зависит от качества исполнения ТВЗ 1-9). При использовании TW6SE фирмы “Аудиоинструмент”, диапазон частот еще шире. Более подробно об изделиях этой фирмы можно узнать по ссылке на сайте моего хорошего друга Михаила Торопкина www.metaleater.narod.ru
Пусть вас не пугает невысокая выходная мощность – в комплекте с акустикой, чувствительностью от 90 дБ, 2-З Вт вполне достаточно.
В дальнейшем предполагается ознакомить читателей со многими схемами А.Манакова, отличающимися простотой и оригинальностью, а так же прекрасным звуком.
29 комментариев: Высококачественный однотактный усилитель мощности Манакова
Не раз мне приходилось слышать вопрос о том, какой тип лампового усилителя лучше, и в чём заключаются особенности звучания однотакта и двухтакта? Вопрос этот настолько технического плана, насколько и философского. Ибо рассуждение только с одной позиции кажется заранее обречённым на провал. Потому что никакие технические подробности не разрешат проблему индивидуальных особенностей восприятия каждого человека.
На просторах рунета полно противоположных суждений о том, что же всё-таки лучше: single-ended или push-pull ? Сторонники двух враждующих лагерей ударяются в самые невозможные крайности со всеми вытекающими последствиями. Значительно меньше адекватных статей и обзоров о разной специфике этих двух типов. А схемотехнических решений примерно поровну.
Мне хотелось бы описать основные особенности звучания этих двух типов. Без предвзятых мнений. Рассказать, какую музыку предпочтительнее слушать на том или ином типе.
Исторически изначально появились однотактные схемы, которые применялись в ламповых радиоприёмниках, радиостанциях и телевизорах. Среди их очевидных преимуществ можно выделить:
максимально короткий тракт, абсолютный класс «А»
одна лампа в выходном каскаде, не требуется подбор ламп в плече
значительная вторая гармоника даёт певучий звук
естественное соотношение между чётными и нечётными гармониками
С развитием медиа-индустрии людям понадобилась мощная аппаратура для озвучивания больших залов и кинотеатров. Однотактная схемотехника не справлялась с такими запросами. Количество ламп и их размеры увеличивались, а КПД оставался сравнительно низким. Да и сложности с изготовлением выходных трансформаторов для таких схем никто не отменял. Плюс ещё и тепла выделяли такие агрегаты - будь здоров. Наверное, батареи в аппаратных киномехаников точно не требовались. Как и в комнатах современных рядовых майнеров (за исключением зимнего периода в России).
Так вот, потом схемотехники взяли и придумали два плеча усиления. Когда звуковой сигнал расщепляется на две полуволны, усиливается по отдельности, и затем вновь собирается воедино выходным трансформатором. Такой вариант сразу дал несколько преимуществ:
двукратное возрастание мощности
общее снижение фона и помех, поскольку лампы в плече взаимно их вычитают
меньшие требования к качеству выходных трансформаторов
способность работать с акустическими системами с более высоким импедансом (сопротивлением)
Отрицательные моменты:
необходимость подбирать парные лампы и балансировать режим работы
нарушение естественного соотношения между чётными и нечётными гармониками (что существенно обедняет звук)
более затратная конструкция, т.к. ламп в схеме больше в два раза
Мне довелось собрать три двухтактных, и один однотактный УМЗЧ. Если выразиться точнее: двухтактный моно-усилитель для электрогитары с фиксированным смещением на выходных лампах 6п14п, двухтактный стереоусилитель с автосмещением на лампах 6п14п и двухтактный стереоусилитель с фиксированным смещением на выходных лампах 6п3с. Однотактная схема сделана на буржуйских лампах 6SL7 (Tungsol) и KT88 (Electro-harmonics).
Потребность в хорошем ламповом звуке для электрогитары, собственно, и побудила меня к «лампостроительству». Потом захотелось собрать усилок для стереокомплекса, сделать ламповый преамп, купить виниловый проигрыватель и задуматься о необходимости фонокорректора. Читая модные аудио-журналы, твёрдо решил поменять совдеповскую акустику «S-90» на двуполосные полочники от омской компании «Acoustic Lab» на динамиках Ciare. Обзавёлся дешёвеньким CD-проигрывателем «Iceberg», который играет на порядок выше звуковой карты «SB Audigy Player» и компьютерного DVD-привода. Ну а спаянный под конец школьных лет усилитель на микросхемах TDA7294 озвучивал фонограммы в моей комнате аж с 2003 года.
Второй ламповый двухтакт на 6п14п предназначался уже для прослушивания аудио. Звук вкатил сразу своим «объёмом, тёплом и атмосферой». Да, как бы это не казалось смешным после многочисленных словесных излияний в пользу лампы. Но так оно и было на самом деле. После TDA7294 и отечественных усилителей типа «Амфитона», «Радиотехники» и «Одиссея». Совсем иной характер звука, потрясающая динамика и передача высоких частот. «Dark side of the moon» и Stanley Clark открыли мне во всех подробностях прелести лампового звучания. Сопровождалось это стойким ощущением вынутых из ушей парой бируши. Тарелочки, панорама, поющая середина - очевидные отличительные черты лампового звука от транзисторного. И это сразу бросается в глаза (если не сказать – в уши). С момента вступления группы во вступлении пинк-флойдовской «Breathe».
В 2012 году у меня заказали сборку двухтакта 6п3с. Выходные трансформаторы на этот раз пришлось намотать самому на самодельном приспособлении. На омской оптовке купил какие-то трансы, размотал их и намотал новые по грамотным расчётам одного омского инженера. Количество витков, провод и железо рассчитывались по формулам конкретно под двухтактник на 6п3с.
Звучал этот аппарат намного взрослее, мощнее и объёмнее предыдущего. Всё-таки размеры баллонов имеют немаловажное значение. Это и понятно, потому что по мощности 6п3с в двухтакте выдаёт примерно 24 Вт, а 6п14п - 14 Вт. Для маленькой комнаты 3.5/3 метра - более чем достаточно. 6п3с может запросто озвучить зал среднестатистической городской квартиры. Впрочем, для комфортного прослушивания музыки вполне достаточно мощности и в 10 Вт, но существует ещё такое понятие, как запас мощности по динамическому диапазону. То есть, если усилитель играет даже на маленькой громкости, то сразу становится понятно, что «под капотом» у него спрятаны большие мускулы. А с запасом в 10 Вт есть вероятность появления неприятных искажений на крайних положениях ручки громкости. Однако, это касается скорее транзисторных, нежели ламповых усилков.
Как ни странно, самый простой схемотехнически усилитель - однотакт KT88 - стал последним собранным мною аппаратом. В инете была найдена схема с автосмещением и пентодным режимом работы выходного каскада. В драйвере стояла лампа 6SL7 фирмы Tungsol. Лампы для двух каналов и плёночные конденсаторы «Solen Fast Cup» заказывались из США на сайте Tubedepot . Пришло всё примерно за месяц. Лампы бережно запакованы, всё в целости и сохранности. Выходные трансформаторы изготавливал сам на железе от промышленных ОСМ-0.25 по расчётам своего приятеля инженера. В питании использовал уже проверенные ТА-201 и ТН-36, диодную сборку KBU и фильтрующие дроссели.
Все четыре ламповых агрегата делались на диодной сборке в питании. С кенотронами так почему то и не связался. Питание подавалось через стандартную схему раздельного включения накала и анодного напряжения.
Первые впечатления от прослушивания однотакта - звуковая картина намного более детально прорисовывается по средним и высоким частотам. Струнные и духовые инструменты, распределение источников звука по панораме, артикуляция и объёмы – просто потрясающие. Можно услышать все детали звукоизвлечения у гитары и контрабаса. Скольжение пальцев по струнам слышно так, будто исполнитель сидит в метре от тебя. Этот аппарат как бы «допевает» музыкальный материал и привносит в окончательную аранжировку свой неповторимый почерк. Двухтакт же даёт больше панча и звукового давления по низам. Чего, как мне показалось, немного не хватает у однотакта. Но это можно исправить каким-нибудь предварительным усилителем после CD-проигрывателя.
Однотакты прекрасно воспроизводят звучание как симфонического оркестра, так и малые формы в виде камерной музыки и джаза. Словом, где требуется детальная прорисовка музыкальной картины и передача пространственного расположения источников звука - там своё назначение однотакты выполняют на все 100%. Если же вы любитель рока и ритм-н-блюза, где нужен «панч» и звуковое давление - тогда смело выбирайте двухтактный вариант. За исключением тяжёлых стилей музыки: металла, трэша и разных «core». Для этих направлений подходят только транзисторные усилители. Поскольку объём и воздух, формируемые ламповой техникой, - абсолютно не нужны в стилях с «чёсовой» электрогитарой. Да и потом такого пространства в аранжировке тяжёлых направлений почти нет, а идёт сплошная стена звука (за редкими исключениями, конечно же).
Ну а для симфонической музыки, джаза, фьюжна и авторской песни - наилучшим решением станет однотакт.
http://leomus.ru - гитарная музыка и описание ламповых усилителей
Музыкальный материал
Pink Floyd - Dark Side Of The Moon / CD, Stereo
The Stanley Clarke Band 2010 / CD, Stereo
Sting - Symphonicities / CD, Stereo
Joe Satriani - Not Of This Earth / CD, Stereo
Beatles - White Album / CD, Stereo
Robert Plant - Band Of Joy / CD, Stereo
, г. Брянск
v-puzanov(dog)*****
Домашний высококачественный однотактный усилитель
мощности на лампах 6С19П и 6П31С.
Вашему вниманию предлагается ещё одна статья об однотактных усилителях мощности (три варианта). Как Вы уже поняли из заголовка статьи, усилители предназначены для прослушивания музыки в домашних условиях. Несмотря на простоту схем, они обеспечивает очень комфортное
и практически неокрашенное высококачественное звучание в небольших помещениях (до 25-30 квадратных метров). Чувствительность усилителей составляет от 0,8 до 1,7 вольта (в зависимости от конкретных экземпляров применённых ламп), что позволяет использовать для них, в качестве источника сигнала, линейный выход CD проигрывателя без предварительного усилителя. При этом выходная мощность (в зависимости от применённых ламп в выходном каскаде) составит от 2,5 Вт (для лампы 6С19П) до 4,0 Вт (для лампы 6П31С).
Более того, во всех вариантах применяется один и то же источник питания и моточные изделия (трансформаторы и дроссели), что облегчает выбор и практическую реализацию наиболее понравившегося варианта.
Должен отметить, что простота схем кажущаяся, и я попытаюсь, по мере изложения, убрать все «подводные камни», которые могут встретиться при повторении данных конструкций и объяснить особенности их работы.
В качестве лампы оконечного каскада, первых двух вариантов, выбран триод 6С19П. АСХ лампы приведена чуть ниже.
Несмотря на «стабилизаторное происхождение» - лампа достаточно хорошо работает в звуковых схемах, благодаря высокой линейности вольт амперных характеристик (ВАХ), малым искажениям и достаточно большой мощности рассеивания анода (11Вт). Кроме этого, лампа нейтральна по звучанию, т. е. не вносит никакой собственной окраски в исходный музыкальный сигнал, что очень важно для достоверного звуковоспроизведения.
К достоинствам можно также отнести относительно небольшое рабочее напряжение анодного источника, что позволяет в блоке питания использовать электролитические конденсаторы, рассчитанные на напряжение 250 вольт (а это относительно небольшие размеры и стоимость), и небольшой ток накала (1 ампер).
Важным достоинством лампы является также низкое внутреннее сопротивление, что позволяет использовать выходные трансформаторы с относительно малым сопротивлением первичной обмотки переменному току (Ra). Кроме этого, низкое внутреннее сопротивление существенно улучшает звукопередачу в низкочастотном диапазоне.
Суммарная входная ёмкость лампы 6С19П тоже мала, что облегчает выбор лампы драйвера (об этом поговорим подробнее чуть позже).
Сразу поясню, что эта ёмкость складывается из нескольких слагаемых:
1) Произведение проходной ёмкости (8 пФ) на динамический коэффициент усиления (около 2-х) плюс 1, иначе ёмкость Миллера.
2) Входная ёмкость лампы (6,5 пФ)
3) Ёмкость монтажа (8-10 пФ)
Таким образом, имеем 8*(2+1)+6,5+(8…10)=38,5…40,5 пФ
Для удобства дальнейших расчётов примем её равной 40 пФ.
Недостатком лампы следует признать достаточно большое напряжение раскачки, но эта проблема разрешима, если в качестве лампы драйвера применить триод с высоким коэффициентом усиления или пентод в штатном или триодном включении.
В качестве лампы предварительного каскада (драйвера) я предлагаю Вам попробовать триод или пентод. Звучание этих каскадов (и, как следствие, усилителей) будет разным, и Вы сможете выбрать вариант, наиболее полно соответствующий Вашим музыкальным предпочтениям.
В первом варианте, в качестве драйвера, выбран триод 6С4П.
Его динамический коэффициент усиления в данной схеме составляет 35-36 (в зависимости от экземпляра). Кроме этого, лампа характеризуется высокой крутизной, малыми шумами, а также низким внутренним сопротивлением, что для высококачественного звуковоспроизведения немаловажно. Про шумы и низкое внутреннее сопротивление, я думаю, всё понятно без объяснений, а вот про крутизну позволю себе сказать несколько слов.
Дело в том, что чем выше крутизна лампы, тем более постоянным является выходное сопротивление каскада, собранного на ней, а это, как Вы понимаете, способствует более равномерной звукопередаче всего частотного диапазона.
Недостатками ламп (как же без них) с высокой крутизной принято считать наличие микрофонного эффекта, а так же раннее (от -1,1 вольта) появление сеточных токов. Однако, на практике, оба этих недостатка оказываются не столь существенными.
Из достаточно большого количества ламп (более 30 шт.), мне не удалось найти хотя бы одну, с заметным микрофонным эффектом. Такие же результаты были и у моих друзей. Но, на всякий случай, я поставил ламповые панельки на амортизаторы , применив для этого силиконовый шланг вакуумного корректора для легкового автомобиля. Надеюсь, что каждый из Вас сможет легко придумать свой способ, исходя из собственного опыта и наличия различных материалов.
Про второй недостаток очень хорошо сказал Дмитрий Андронников (автор усилителя на RB300X, опубликованного в А., а также многих других конструкций) в личной переписке.
Уважаемые коллеги ! В усилителе на RB300Х(ГМ5Б) смещение входного каскада (он собран, как раз, на лампе 6С4П) в действительных условиях находилось в районе -1,5...-2,0 В. К слову, реально термоток сетки проявляется лишь при напряжениях выше - 0.4.В, да и то, его значение весьма невелико и при сопротивлении источника сигнала менее 10 кОм (это 50 кОм регулятор громкости в среднем, самом наихудшем, с этой точки зрения, положении) искажения, им вызванные, при амплитуде входного сигнала 1,5 В (смещение -1,7 В) не превышают -70 дБ, причем, в основном по четным гармоникам и с быстрым убыванием по номеру.-
Надеюсь, комментарии излишни, однако, чтобы перестраховаться, я выбрал смещение драйверного каскада 2,1 вольта. К слову сказать, выбирать смещение большим, чем 2,4 вольта, не следует, так как из-за веерной характеристики лампы появятся значительные искажения.
Во втором варианте, после многочисленных экспериментов и прослушиваний, в качестве драйвера, я выбрал пентод 6Ж8.
Лампа не дефицитна, и, с моей точки зрения, способна обеспечить отличное качество звуковоспроизведения. Использование пентода позволило вообще отказаться от электролитического конденсатора, шунтирующего катодный резистор, пагубно влияющего на звучание. Несмотря на это, драйверный каскад имеет усиление порядка 40-45, в зависимости от конкретных экземпляров ламп. Если нужно ещё большее усиление, можно увеличить номинал анодного резистора, вплоть до 100 кОм, соответственно пересчитав режимы каскада.
Лампа 6Ж8 работает в так называемом токовом режиме (ток покоя около 7,0 ма) в штатном, пентодном включении. Несмотря на то, что ток анода превышен примерно в два раза, суммарная мощность рассеивания составляет около 1 Вт, что значительно ниже предельной мощности (2,8 Вт), и отрицательного воздействия на лампу такое включение не оказывает.
Каскад обладает ясным, чистым звучанием, с отличной детальностью и динамикой. Утверждения некоторых скептиков о том, что пентод не может хорошо звучать, с моей точки зрения являются голословными. Попробуйте, может это и есть «Ваш звук».
Перейдём к схеме. На рис. 1 приведена принципиальная электрическая схема одного канала усилителя с драйвером на лампе 6С4П и блока питания для двух каналов.
Несмотря на то, что расчёт лампового каскада есть в различной литературе и в Интернете, у начинающих возникает много вопросов, связанных с этим расчётом. Поэтому я счёл возможным привести простой расчёт лампового каскада на триоде 6С19П. Используя этот расчёт, в качестве образца, Вы сможете сами легко рассчитать каскад на любой лампе. Разница между расчётом драйверного и оконечного каскада состоит лишь в том, что в качестве анодной нагрузки, в первом случае, будет резистор (у меня 8,1 кОм), а во втором – сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора переменному току Ra.
Выходной трансформатор выбираю с Ra=2,4 кОм/8 Ом (далее Вы поймёте, почему 2,4кОм). Для расчёта используем семейство АСХ (амплитудно-сеточных характеристик) для лампы 6С19П. Их можно «скачать» с различных сайтов или взять из справочника. Поскольку в расчётах мы будем использовать данные, получаемые путем различных построений, постарайтесь, чтобы чертежи АСХ были достаточно крупными (так будет точнее).
На следующем рисунке Вы можете наглядно увидеть пример построения линии нагрузки, предложенный конструктором из Перми. Его данные чуть-чуть отличаются от моих, но на практике эти отличия будут не существенны.
Вначале строим вспомогательную линию нагрузки (на рисунке она не показана). Зная сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора переменному току (в моём случае 2400 Ом) и произвольно выбранный ток, чтобы было удобнее считать (например, 0,1А), находим соответствующее напряжение по закону Ома. В моём случае 240 вольт. Соединяем точки 0,1А и 240В прямой линией – это и есть вспомогательная линия нагрузки. Реальная линия нагрузки будет всегда идти параллельно вспомогательной.
При выборе рабочей точки каскада наша основная задача состоит в том, чтобы получить от него максимально возможную выходную мощность при минимальных искажениях.
Здесь всё не совсем просто. Дело в том, что чётные гармоники для нашего с Вами слуха являются консонансными (благозвучными), а нечётные, с точностью до наоборот, диссонансными. Поэтому гораздо лучше иметь (с точки зрения звучания), например, 6% второй гармоники при 0,5% третьей, чем 3% второй и 2% третьей. Этот факт всегда нужно учитывать при построении реальной линии нагрузки для Вашего каскада.
Для каждой конкретной лампы, если нет опыта, придётся несколько раз строить линию динамической нагрузки (и, естественно, производить расчёт), изменяя при этом Ra (т. е. наклон линии) и выбирая смещение, до тех пор, пока расчётные значения мощности и искажений (особенно третьей гармоники) не станут оптимальными.
Вообще, максимальная выходная мощность достигается при условии Ra=2Ri, где Ra – сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора по переменному току, а Ri – внутреннее сопротивление лампы. К сожалению, в этом случае слишком велики нелинейные искажения. Поэтому сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra выбирают в пределах 3-5Ri (иногда до 7-10Ri), как компромисс между величиной нелинейных искажений и выходной мощности. Но нужно учесть, что мощность каскада снижается линейно, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) по экспоненте, со всеми вытекающими последствиями, поэтому существует понятие разумной достаточности. Кроме того, чрезмерное увеличение анодной нагрузки снижает динамику каскада.
Итак, рабочая точка имеет координаты Iаo=0,065А по оси Y и Uао=171В по оси X. Проводим линию динамической нагрузки через эту точку, строго параллельно вспомогательной линии нагрузки. Смещение я выбрал 56 вольт, а на рисунке коллеги из Перми оно получилось равным 52 вольтам. Это естественно, так как мы пользовались АСХ, взятыми из разных источников.
При пересечении линии нагрузки с кривыми Uсм=0 и Uсм=2Uо
получаем следующие координаты
Iа max=0.115A; Iа min=0.027A; Uа min=56V
Выходная мощность с учётом всех гармонических составляющих рассчитывается по формуле
0,9(Uао-Uаmin)(Iаmax-Iао)
Pвых = -- = 2,58Вт
Теперь определяем суммарный коэффициент гармоник с учётом всех гармонических составляющих.
Находим на графике точки пересечения линии динамической нагрузки с сеточными кривыми при Uc=1/2Uo (это кривая смещения -28V) и при Uc=1.5Uo (это кривая 84V) - получаем ещё 2 точки. Результаты записываем.
I1(при -28V)=0.086A
I2(при -84V)=0.042A
Гармонические составляющие анодного тока (практический интерес представляют вторая и третья гармоники) вычисляем по формулам
I1m=Imax+Imin+I1-I2/3=0,062
I2m=Imax+Imin-2Io/4=0.003
I3m=Imax-Imin-2(I1-I2)/6=0
Вычисляем соответствующие коэффициенты второй и третьей гармоники.
Кг2=(I2m/I1m)100%=4,84%
Кг3=(I3m/I1m)100%=0%
Надеюсь, что после приведенного расчёта Вам стало понятно, о чём я говорил выше. Коэффициент третьей гармоники, при Ra=2400 Ом, по расчёту получился равным 0%, к чему мы и стремились.
Конечно, Вы можете возразить, что реальные экземпляры ламп могут отличаться друг от друга и коэффициент третьей гармоники будет больше 0%. Да, с этим не поспоришь, но я абсолютно не сомневаюсь в том, что всё равно он будет небольшим.
Теперь пора определить коэффициент Альфа для этого усилителя.
Это очень важная величина, которая тесно связана с демпфированием акустики (об этом чуть ниже).
Коэффициент Альфа, есть отношение сопротивления первичной обмотки выходного трансформатора Ra (у меня 2400 Ом) к внутреннему сопротивлению выходной лампы строго в рабочей точке.
Находим его. Для этого продолжаем карандашом кривую сеточной характеристики -56 вольт вверх, чтобы получить точки при пересечении этой кривой и горизонтальных линий, ограничивающих рабочий диапазон «сверху» и «снизу». Из этих точек опускаем перпендикуляры на ось абсцисс.
Верхней точке соответствует 185V
Нижней точке соответствует 146V
Ток макс.=0,115А
Ток мин.=0,027А
Разница между этими напряжениями и токами позволит определить внутреннее сопротивление в рабочей точке.
Ri раб. точке=185-146/0,115-0,027=443 Ом
Альфа=Ra/Ri раб. точке
Вот теперь настал черёд объяснить, для чего может быть полезен вывод вторичной обмотки, рассчитанный на подключение нагрузки в 4 Ом (на схеме не показан).
Дело в том, что подключая акустику с сопротивлением 8 Ом к выводу выходного трансформатора, рассчитанного на подключение акустики, сопротивлением 4 Ом, Вы тем самым увеличиваете Ra ровно в два раза. То есть выходная лампа «видит» Ra, величиной уже не 2400 Ом, а 4800 Ом.
Естественно, альфа усилителя и коэффициент демпфирования, тоже увеличиваются в два раза. Таким образом, Вы можете выбрать вариант звучания, наиболее подходящий Вашим акустическим системам и Вашей комнате прослушивания. Понятное дело, что выходная мощность усилителя, при увеличении альфа, уменьшается, однако из-за возросшего коэффициента демпфирования, на слух изменения не очень заметны.
Если есть желание, Вы можете измерить реальное выходное сопротивление усилителя.
Для этого на середине звукового диапазона (например, 400-500 Гц) и на мощности 5-20% от максимальной, измерить переменное напряжение без нагрузки и с нагрузкой. Формула следующая.
Uхол. хода-Uпод нагр./Uпод нагр.=Rвых/Rнагрузки.
Если Вы предпочитаете теоретический расчёт, можно упрощённо рассчитать выходное сопротивление следующим образом (расчёт не учитывает активное сопротивление обмоток выходного трансформатора).
Выходной трансформатор имеет Ra=2400 Ом, сопротивление нагрузки Rн=8 Ом. Таким образом, имеем некий коэффициент, определяемый отношением Ra/Rн=2400/8=300.
Если теперь разделить сопротивление лампы в рабочей точке (443 Ом) на этот коэффициент, получим выходное сопротивление.
Rвых.=443/300=1,48 Ом. Для лампового усилителя, в отличие от транзисторного, имеющего очень малое значение выходного сопротивления, такая величина считается вполне нормальной. Обычно её значение составляет от 1 до 3 Ом.
Если Вы располагаете значением коэффициента трансформации, можно получить искомое значение выходного сопротивления делением сопротивления в рабочей точке на квадрат этого коэффициента. Это ещё один упрощённый способ.
Разделив значение сопротивления нагрузки (8 Ом) на выходное сопротивление (1,48 Ом), получим коэффициент демпфирования, о котором я говорил выше.
Кд=Rн/Rвых=8/1,48=5,41
Много это, или мало? Позволю себе привести цитату из старой (50-х годов прошлого века) статьи «Преувеличения и усилители» Уильямсона и Волкера: «Независимо от схемотехники выходного каскада, используя положительную обратную связь по току, можно получить любое значение выходного сопротивления, как равное нулю, так и отрицательное. Однако необходимо заметить, что оптимальное значение выходного сопротивления зависит от используемого громкоговорителя и, особенно, от его акустического оформления. Из этого следует что доктрина «чем больше коэффициент демпфирования, тем лучше» отнюдь не всегда обеспечивает лучшее качество звука».
Можно сказать иначе. Из-за разного во времени торможения диффузора динамика, в зависимости от выходного сопротивления усилителя, мы получаем разное звучание.
Катодный резистор для лампы 6С19П рассчитываем по формуле Rкат=Uo/Io=56/0,065=861,5 Ом (на схеме 860 Ом)
Вот, пожалуй, и весь расчёт оконечного каскада. Если Вы внимательно всё прочитали, то расчёт каскада на любой другой лампе не покажется сложным, важно только иметь хорошие графики АСХ и немного терпения.
Теперь приступим к рассмотрению особенностей схемы.
В первую очередь необходимо отметить очень большую суммарную ёмкость конденсаторов фильтра анодного источника (19100 мкф). Дело в том, что «энергетическая вооружённость» такого источника позволяет без всяких проблем воспроизводить очень громкие импульсные сигналы без просадки анодного напряжения.
Кроме этого, резонансная частота источника питания (F=1/2П, где L – индуктивность дросселя блока питания в Генри, С – ёмкость фильтра в Фарадах) при таких ёмкостях, оказывается достаточно низкой. Есть мнение, что для правильного тонального баланса в басу, она должна быть минимум раз в 5, а лучше в 10, ниже самой нижней рабочей частоты выходного трансформатора. В моём случае частота резонанса блока питания около 0,5 Гц, а нижняя частота выходного трансформатора 5 Гц. Т. е. условие выполняется. И, что тоже важно, при таких ёмкостях уровень фона минимален (практически трудно определяем).
Известный конструктор ламповых устройств – (автор усилителей «Маэстро Гроссо», «Триумвират» и многих других) предложил простую формулу для расчёта ёмкостей анодного источника.
Для каждого каскада минимальная ёмкость фильтров анодного источника вычисляется следующим образом.
Если величину тока брать в миллиамперах, а напряжение в вольтах, то величина ёмкости будет определяться в тысячах микрофарад. В моей схеме ток I – сумма токов оконечного и драйверного каскадов (поскольку нет резистора анодной развязки по питанию).
С треб = 50*Io/Eпит. Io - ток покоя каскада, Епит - напряжение питания каскада.
Физический смысл этого - обеспечение спада полки прямоугольного импульса длительностью в одну (1) секунду не более 2%.
Хочу сказать, что в различных источниках указан разный коэффициент (от 1 до 50), поэтому, какой применить – дело вкуса. Увеличивая ёмкость анодного источника, мы уменьшаем фазовые искажения на низких частотах, но до какого предела, вот в чём вопрос. Поэтому реальная ёмкость анодного источника в данной схеме может варьироваться в широких пределах (от 200,0 мкф до 20 000,0 мкф). Естественно, при её изменении, будет изменяться характер звучания усилителя, низ будет более глубоким и весомым при увеличении ёмкости. Но, если Ваши акустические системы не в состоянии воспроизводить достаточно низкие (ниже 40 Гц) частоты, имеет смысл не увлекаться чрезмерным увеличением ёмкостей анодного источника, соблюдая принцип разумной достаточности. В общем, слушайте и анализируйте.
Кстати сказать, отсутствие резистора анодной развязки по питанию, позволило избавиться от «лишней» фазосдвигающей цепочки, которая была бы образована этим резистором и анодной ёмкостью драйверного каскада.
Это ещё одна из особенностей данной конструкции.
Следующей особенностью можно назвать плавное (минимум в два раза) понижение частот срезов каскадов от выхода к входу, причём, для уменьшения фазовых искажений на низких частотах, частота среза самого низкочастотного (драйверного) каскада выбрана в районе 0,04 Гц (для триода 6С4П).
Абсурд, подумают многие. Ведь на реальных записях практически нет сигналов с частотами ниже 20 Гц. Да, этот так. Но, как показали практические эксперименты (мои и моих друзей), наши уши прекрасно слышат разницу в звучании, и чем ниже частота среза, тем звучание лучше.
В моём случае частоты среза каскадов выбраны следующим образам.
1) Выходной трансформатор – 5 Гц.
2) Выходной каскад на лампе 6С19П – 1 Гц.
3) Разделительная цепочка – 0,4 Гц.
4) Предварительный каскад на лампе 6С4П – 0,04 Гц.
На какую же примерную величину частоты среза самого низкочастотного (драйверного каскада) следует ориентироваться?
Самое лучшее звучание получается при равенстве постоянных времени анодной и катодной цепей (Тау), которые определяются как произведение соответствующих ёмкостей на сопротивление. Иными словами, должно выполняться условие
Ca*(Ra+Ri)=Cк*Rк, где Ca – ёмкость анодного источника каскада, Ra – величина резистора анодной нагрузки, Ri – внутреннее сопротивление лампы в рабочей точке, Ск – ёмкость в катоде лампы, Rк – величина резистора автоматического смещения.
В моём случае, величина сопротивления, определяющего постоянную времени анодной цепи, рассчитывается несколько сложнее. Дело в том, что из-за отсутствия резистора анодной развязки, постоянная времени анодной цепи - общая и для драйверного и для оконечного каскадов. Поэтому величина этого сопротивления определяется как суммарное сопротивление двух параллельных цепей, одной из которых является последовательная цепочка Ri лампы 6С4П (3,2 кОм) и резистора анодной нагрузки (8,1 кОм), а другой последовательная цепочка Ri лампы 6С19П (443 Ом) и сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора (2400 Ом).
Иными словами 1/Rобщ.=1/11300 Ом+1/2843 Ом. Отсюда Rобщ.=2273 Ом.
Умножив величину этого сопротивления на ёмкость анодной батареи, получим постоянную времени анодной цепи. По расчёту получаем 43 секунды.
Теперь, зная эту величину, вычисляем необходимую ёмкость в катоде лампы драйвера. Для этого 43сек/192 Ом=0,223958 Ф=223958 мкф. На схеме указана ёмкость 180000 мкф. Дело в том, что эта ёмкость ориентировочная, и зависит, как Вы понимаете, от величины катодного резистора, подбираемого при настройке, в зависимости от конкретных экземпляров ламп. Величина этого резистора, для смещения равного 2,1 вольта, может быть в пределах от 180 Ом до 250 Ом. Иными словами, если у Вас окажется необходимым применить резистор с сопротивлением 250 Ом, то необходимая ёмкость будет уже 43/250=0,172Ф=172000 мкф.
Следующей особенностью является применение достаточно «низкоомного» регулятора громкости. Если Вы посмотрите на различные ламповые схемы, особенно прошлого века, то увидите, что величина этого резистора обычно несколько выше (22 кОм – 1 мОм).
Всё дело в том, что современные источники сигнала имеют, как правило, очень низкое выходное сопротивление (к примеру, мой CD проигрыватель Rotel RCD 02S имеет выходное сопротивление 100 Ом). Входное сопротивление следующего за ним каскада должно быть раз в 10 больше (чтобы не было просадки входного напряжения сигнала). Таким образом, в моём случае, можно было бы воспользоваться переменным резистором величиной 1 кОм. Если Вы посмотрите на величину тока входной цепи, то легко заметите, что при переменном резисторе, например, в 47 кОм, ток во входной цепи составит 2,1/47000=0,000044 А (2,1 вольта – смещение каскада), а при переменном резисторе 2,2 кОм, это же ток составит уже 2,1/2200=0,00095А, т. е. в 21,5 раза больше. Зачем же нам сознательно в 21,5 раза ослаблять удельную мощность сигнала? Очевидно, что с более «крупным» сигналом лампе предварительного каскада работать легче, поэтому и все тихие нюансы записи музыкальных фрагментов будут более различимыми. Если Ваш источник сигнала имеет достаточно низкое выходное сопротивление, то заменой всего лишь одного регулятора громкости можно добиться впечатляющего улучшения качества воспроизведения. Проверьте, и убедитесь в этом сами.
Несмотря на этот факт, хочу Вас предостеречь. Не стоит увлекаться чрезмерным уменьшением номинала этого резистора. Улучшение звучания будет происходить до какого-то предела, а затем оно снова станет ухудшаться. Для разных ламп его (резистора) значение будет разным, поэтому лучше начать с большего номинала, постепенно уменьшая его значение до оптимального. Кроме собственного слуха, в этом вопросе Вам мало кто поможет.
Ещё одной особенностью предварительного каскада является отсутствие резистора утечки в сетке входной лампы. Я сознательно отказался от этого дополнительного элемента в силу нескольких причин.
Во-первых, у проволочного переменного резистора типа ППБ, который я применил, открытая конструкция, и скользящий движок очень плотно скользит по сектору. Более того, пятно контакта у него достаточно широкое, т. е. опирание всегда происходит на несколько витков (3 или 4), поэтому контакт никогда не прерывается.
Во-вторых, ручку громкости почти не кручу (очень редко). Поставил один раз и всё. Это, если возникнет вопрос об износе сектора.
В-третьих, убирается ещё один элемент на пути звука.
Но, хочу Вас предупредить. Если будете повторять конструкцию, используя на входе другой переменный резистор (например, типа СП-1), то поставьте с управляющей сетки на землю резистор номиналом 200-300 кОм, защитив таким образом лампу. Дело в том, что у этих типов переменных резисторов контакт движка с неподвижной пластиной не очень хороший.
На Рис. 2 приведена схема усилителя, где в качестве драйвера вместо триода 6С4П применён пентод 6Ж8.
Каскад имеет ряд особенностей, о которых стоит поговорить отдельно.
Первая из них, как я уже говорил, отсутствие конденсатора, шунтирующего катодный резистор, пагубно влияющего на звучание. Понятно, что в этом случае возникает обратная связь, уменьшается усиление, растёт выходное сопротивление каскада и т. д. и т. п. Всё так, но, с моей точки зрения, практическое влияние этих факторов на звучание оказывается значительно меньшим, чем влияние конденсатора, даже если он приличного качества. Для любителей что-либо переключать могу порекомендовать тумблер, с помощью которого конденсатор можно быстро подключить или отключить.
Вторая особенность, не совсем традиционное включение конденсатора экранной сетки. Кроме некоторого увеличения усиления, такое включение, с моей точки зрения, улучшает звучание. Проверить это очень легко. Достаточно подключить конденсатор к катоду лампы (как у меня на схеме) или на общий провод. Разницу Вы услышите непременно.
Пару слов о самом конденсаторе экранной сетки C1. Как вариант, можно применить электролит, ёмкостью 20-100 мкф. Не обращайте особого внимания на величину этой ёмкости, она, как правило, выбирается с большим запасом. К примеру, частота среза цепи (R4,C1) при применении конденсатора, ёмкостью 100,0 мкф, составит 0,02 Гц. Такой выбор целесообразен при экономии места внутри корпуса усилителя, так как электролитический конденсатор имеет малые размеры.
Если габариты усилителя позволяют, то вместо него желательно применить плёночный или бумажный конденсатор, ёмкостью от 10 мкф на напряжение от 100 В.
Дело в том, что конденсатор экранной сетки влияет на качество воспроизведения низкочастотного диапазона. Бас становится более «собранным», пропадает некоторая гулкость и размытость, присущая звучанию электролитов. Из-за этого, как Вы понимаете, и средне-высокочастотный диапазон становится более «читаемым», в общем, одни плюсы.
Как вариант, можно применить отечественные конденсаторы К73-11
или их импортные аналоги серии CL20, рассчитанные на соответствующее рабочее напряжение. Они имеют относительно небольшие размеры при значительной ёмкости. А лучше всего, если есть такая возможность, применить фольговые пропиленовые конденсаторы известных фирм, несмотря на их приличную стоимость.
Очень много споров у конструкторов ламповых усилителей возникает при обсуждении организации питания экранной сетки пентода. Некоторые применяют стабилизаторы питания этой сетки, некоторые используют светодиоды и т. д. и т. п.
Не претендуя на истину в последней инстанции, я изложу своё мнение на этот счёт. Тут нужно сказать, что экранная сетка может питаться от общего источника анодного питания или отдельного, специально для этого предназначенного.
Вначале скажу о стабилизации питания экранной сетки при одном анодном (общем) источнике.
Мои эксперименты показали, что стабилизация питания экранной сетки маломощного пентода не улучшает звучание. Вся чистота и мягкость середины и верха уходят, оставляя взамен жесткое и аналитичное звучание.
Наверное, всё же, мне нравится красивое звучание, а не точное.
Теперь о раздельном питании.
Есть мнение, что лучше всего питать экранную сетку от отдельного стабилизированного источника (отдельная обмотка на трансформаторе - далее стабилизатор).
Вывод неутешителен, звучание при этом опять же ухудшается. Так, как и в первом случае, оно становится жёстким и каким-то механистичным, хотя наверняка, найдутся любители такого звука.
Скорее всего, меры по стабилизации питания экранной сетки нужны для мощных выходных пентодов, так как в различных источниках (книги, журналы) разными авторами при этом отмечается улучшение звучания. С мощными пентодами я экспериментов не проводил, это отдельная тема.
Поэтому, при использовании маломощных пентодов:
1) Стабилизировать питание экранной сетки не нужно.
2) Анод и экранная сетка должны быть запитаны от одного (общего) источника.
Повторюсь, это только моё мнение, но, если Вы захотите попробовать вариант со стабилизатором экранной сетки, то необходимо произвести следующие манипуляции.
Вместо конденсатора С1 устанавливаем стабилитрон, с напряжением стабилизации 100 вольт (например, КС 600А), а номинал резистора R4 уменьшаем до 22-24 кОм. Шунтировать этот стабилитрон конденсатором или нет, решите сами, попробовав оба варианта. Суммарный ток (стабилитрона и экранной сетки), протекающий через резистор R4, должен быть около 6 ма.
Вот и все изменения.
Статья была бы неполной, если обойти вниманием тему быстродействия каскадов усилителя. Большую помощь в написании этой части оказал наш коллега, В. Большаков из Ярославля, за что ему отдельная благодарность. Этот параметр, как показала практика, тоже является достаточно важным для достижения высококачественного звучания.
Я позволю себе поговорить о быстродействии каскадов усилителя в свете новомодной теории ПСН (приведенной скорости нарастания) и классической, общепринятой (по Mh – ослаблению на верхней граничной частоте рабочего диапазона), так как этот вопрос представляет интерес для достаточно большого числа радиолюбителей. Думаю, что не нужно объяснять, что чем меньше ослабление Mh, тем быстродействие выше (это для тех, кто не видит связи между ПСН и Mh).
Термин скорость нарастания сигнала пришел к нам из цифровой техники и численно показывает, до какого напряжения может вырасти передний фронт импульса за 1 мксек. В звуковой технике он характеризует скоростные характеристики усилителя, его быстродействие, способность передавать музыкальные сигнала с крутыми фронтами, например, удар барабана бочки, щипок струны контрабаса, электронная музыка. В операционных усилителях она превысила несколько тысяч, для ламповой технике показатель 24, уже хороший результат. Высокой скорости нарастания мешают очень большие динамические емкости ламп, кабелей и выходных трансформаторов.
Скорость нарастания сигнала численно равна току, который заряжает емкость, деленному на эту емкость. Математически это выглядит так:
S. R. = [ А, Ф ]
Из этой формулы легко вычислить каждый член, например амплитуда тока равна:
Im = S. R. * Cдин
В 1997 г. в своих трудах Вальтер Юнг (Walter Jung) предложил скорость нарастания сигнала считать так:
6,28 * fв * Eам
S. R. = [ в/мксек ]
Например, для верхней частоты 87000 Гц при амплитуде напряжения 124,2 В S. R. равна 67,858 в/мксек. И он же предложил иметь пятикратный запас, при котором не будет проблем с передачей сигнала, т. е. нарастание скорости должно идти от выхода к входу. Это значит, что у драйвера она должна быть в 5 раз выше.
Однако расчет по скорости нарастания для сравнения каскадов между собой не совсем удобен, поэтому предложил привести скорость нарастания к 1 вольту, т. е. S. R./Um, которую и назвал приведенной скоростью нарастания (ПСН). При приведении вольты уничтожаются, и размерность выглядит, как 1/мксек. К какой же приведенной скорости нарастания сигнала нужно стремиться, конструируя усилитель? Практические измерения скорости нарастания сигнала показали, что у самого быстрого музыкального инструмента, клавесина, она оказалась равна 0,11 1/мксек.
Очевидно, что скоростные характеристики усилителя не могут быть хуже этой величины.
По мнению Ю. Макарова, максимальная ПСН должна быть на входе усилителя, и, далее, она должна уменьшаться (предлагается ступенчатое, минимум в два раза, покаскадное уменьшение) до минимальной (но достаточной) на выходе.
В принципе, метод расчёта по ПСН, позволяет быстро «прикинуть» параметры каскада на предмет быстродействия. Поделил амплитуду тока на ёмкость, затем на амплитуду напряжения - получил некую цифру. Разделил на 2Пи - получил частоту.
Однако само по себе это быстродействие не является единственным критерием для оценки качества звучания усилителя.
Тут каждому своё. Одному нравится тёплое и окрашенное звучание (очень комфортное на слух), другому аналитичное и неокрашенное (как у Макарова) и т. д. и т. п.
Само по себе понятие "качества звучания" очень относительно, так как уши у всех разные.
Ответ на вопрос, удачна она (попытка) или нет - у каждого свой.
Для тех, кто заинтересуется расчётом каскадов при помощи ПСН, я покажу, как это делается.
Итак, в качестве примера, рассчитаем ПСН на выходе драйверного каскада, выполненного на лампе 6Ж8.
4,32/0,04/56=1,93 1/мксек, что в пересчёте на частоту составит 383871 Гц (по уровню -0,17дБ).
Поясню размерность величин:
4,32 ма – амплитуда тока на выходе драйвера (6Ж8)
Приблизительно, её величина составляет 0,8 от анодного тока лампы (5,4 ма)
0,04 – так выглядит в расчёте 40 пФ - суммарная входная ёмкость лампы 6С19П, которую мы рассчитали вначале статьи.
56 В – амплитуда напряжения на выходе каскада драйвера.
307324 Гц – граничная частота, получаемая делением ПСН на 2Пи.
Теперь представьте, что мы применили другую выходную лампу с суммарной входной ёмкостью, например, 200 пФ.
Смотрите, что у нас получится.
4,32/0,2/56=0,386 1/мксек, что в пересчёте на частоту составит 61419 Гц, т. е. в 5 раз меньше.
Помните, вначале статьи я сказал, что суммарная входная ёмкость лампы 6С19П мала, и это облегчает выбор лампы драйвера? Так вот, посмотрев расчёт, теперь можно легко понять, что ПСН растёт с увеличением амплитуды тока и (или) с уменьшением суммарной входной ёмкости (которая зависит от типа применённой лампы). Хорошо, если эта ёмкость невелика (как у лампы 6С19П). Небольшая суммарная входная ёмкость такой лампы позволяет при сохранении приемлемой ПСН, применять лампы драйвера с небольшим током покоя.
Для сравнения, ПСН=3,96 1/мксек для каскада на 6С4П (на выходе каскада), и, кажется, что это очень хорошо. Однако при расчёте оказывается, что из-за гораздо меньшей суммарной входной ёмкости пентода, по сравнению с триодом, у лампы 6Ж8 почти в 2 раза выше ПСН на входе, по расчёту 3,47 1/мксек против 1,8 1/мксек у 6С4П.
Усилитель в целом по ПСН:
3,47 на входе; 1,93 на выходе драйвера; 0,9 на выходе оконечного каскада. Это для лампы 6Ж8 в драйвере.
1,8-3,96-0,9 для 6С4П в драйвере.
Вот и получается, что вариант с лампой 6Ж8 согласуется лучше со всеми постулатами этой теории: максимальная ПСН (3,47) на входе, затем она уменьшается (до 1,93) на выходе драйвера, минимальная (0,9), но, достаточная (вспомните про клавесин), на выходе оконечного каскада.
Теперь несколько слов о другом способе расчёта по Mh (ослаблению на верхней граничной частоте). Так вот, этот расчёт учитывает и внутреннее сопротивление лампы, и величину анодной нагрузки, и входную динамическую ёмкость Миллера, и, наконец, частоту, на которой Вы хотите посмотреть ослабление. С моей точки зрения, он, более адекватен.
Математически, формула расчёта выглядит так:
Mh дБ=20*LOG(((Rout/Rc)+1);10) где
Rout – выходное сопротивление драйвера кОм=Ri*Ra/Ri+Ra
Rc – реактивное сопротивление кОм=1000000/(2Пи()*Fверх. кГц*Смил. пф)
Ri – внутреннее сопротивление лампы
Ra – величина анодной нагрузки
Более того, на специализированных сайтах в Интернете, есть бесплатная программа (таблица в Excel) для расчёта по Mh (автор Юхневич и Манаков), которая практически очень быстро позволяет определить затухание на верхней частоте рабочего диапазона, исходя из типов применённых ламп, конкретных режимов их работы и выбранной верхней частоты.
Какой способ расчёта применить, классический или по ПСН, решайте сами. Как Вы понимаете, классический расчёт намного увеличивает шансы применения так называемых «малотоковых» ламп (например, 6Г7, 6Н9С, 6Н2П и т. д. и т. п.) в драйвере. И, напротив, расчёт по ПСН резко сужает круг ламп, предназначенных для работы в драйвере. На передний план выходят лампы, обеспечивающие большую амплитуду тока (например, 6С45П, 6С15П, 6П9 и т. д.).
1) Отдельного внимания заслуживает вопрос о включении разделительного конденсатора, согласно направлению. В прошлых статьях я не сказал об этом. Понятное дело, что в качестве разделительного мы применяем не «электролит» и он всё равно будет работать, как его не поставь, но как показала практика, на звучание это оказывает большое влияние. Конденсатор, включённый в «правильном» направлении, обеспечивает лучшую детальность и ясность, что, в свою очередь, является важным положительным моментом.
Физический смысл этого заключается в следующем. Конденсатор, как известно, мотается в рулон из двух полосок фольги. Как Вы понимаете, одна из обкладок всегда оказывается внешней, а вторая внутренней, спрятанной внутри неё. Внешняя обкладка одновременно является экраном для внутренней. Так вот, эту внешнюю обкладку будет правильно и логично подключить к точке схемы с меньшим импедансом (аноду драйвера), а внутреннюю обкладку, к точке с бОльшим импедансом (сетке выходной лампы).
На конденсаторах типа Дженсен, с одной стороны нанесена черта, на других, типа Мультикап, черты нет, только надпись.
Если Вы применяете Дженсен, то черта (это и есть метка внешней обкладки) должна находиться со стороны драйвера, тут всё просто и понятно, а если другой конденсатор, то придётся повозиться.
О том, как определить вывод конденсатора, подключённый к внешней обкладке, очень хорошо написал наш коллега, конструктор Олег Чернышёв из Ярославля.
Цитирую Олега:
Вот передо мной лежит конденсатор К40У-9 0.1мкФх400В. У него внешняя металлическая оболочка, и это сильно упрощает дело. Условно обозначим левый вывод "А", правый - "В". Подключаю к выводам генератор и подаю сигнал 500Гц 10В RMS. Подключаю осциллограф землёй к выводу "А". Щуп без делителя, входное сопротивление - 1МОм. Касаюсь щупом оболочки конденсатора. Вижу смесь из сигнала 500Гц и фона 50Гц. Чтобы убрать фон, касаюсь пальцем земли осциллографа, измеряю уровень сигнала 500Гц. Амплитуда - примерно 1.2В. Перекидываю землю осциллографа на вывод "В" и делаю там всё то же самое. Там амплитуда сигнала 0.45В. Теоретически, должно быть гораздо меньше, но не будем мелочиться. Делаем вывод, что вывод "В" подключен к внешней обкладке. Водостойким маркером помечаем его знаком "+". В будущем он будет подключен к аноду драйвера.
С этим конденсатором разобрались, но в мой усилитель пойдут другие, а у них нет металлической оболочки. Надо сделать из кусочка фольги, да вот незадача - перерыл весь дом, не могу найти таковой. Обычно под диваном обёртки от конфет бывают, а сейчас нет. Побегу в магазин...-
Как видите, способ достаточно простой и эффективный, и каждый из нас может им воспользоваться.
Позволю себе немного поговорить и о типах конденсаторов, применяемых в качестве разделительных. На моих схемах Вы видите два типа, это Мультикап и Дженсен. Дело в том, что данные типы конденсаторов давно и с успехом применяются в ламповых усилителях, обеспечивая (в любом случае) высококачественное звучание. Но, я совершенно не настаиваю на их применении. Более того, для некоторых из нас (я в их числе), звучание Multicap RTX, PPFX-S и т. д. покажется излишне ярким и излишне детальным. Очень хорошо высказался по поводу применения таких конденсаторов, в качестве разделительных, наш коллега, конструктор Михаил Андронов из Риги.
По поводу RTX могу сказать, что это действительно высококлассные конденсаторы. Поначалу я тоже ими сильно увлекался, но постепенно понял, что они больше подходят для пристального разглядывания музыки, а для наслаждения ею лучше другие.-
Поэтому, не бойтесь экспериментировать с типами конденсаторов и их сочетаниями, соединяя параллельно несколько типов. Недостатки одного типа могут быть компенсированы достоинствами другого. Нужно лишь подобрать тип и величину ёмкости. Мне, например, очень нравится звучание «бутерброда», состоящего из основного конденсатора Jantzen Superior Z-cap, ёмкостью 1,0 мкф*800В и шунтирующего его алюминиевого Дженсена, ёмкостью 0,22 мкф*630В. Я знаю конструкторов усилителей, которые с успехом применяют отечественные конденсаторы серии МКВ, "разутые" К75-10, К40У-9, импортные Мундорфы и т. д. и т. п., всех не перечислить. Конечно, некоторое количество времени придётся потратить на эти эксперименты, но результатом будет звучание, к которому Вы стремились.
По этому вопросу мнения разделены на диаметрально противоположные. Некоторые уважаемые конструкторы, например, считают, что каждый проводник имеет направленность. На его сайте описан метод определения этой направленности и указано, как включать провода в конкретной схеме.
Другие, не менее уважаемые, конструкторы отвергают это утверждение, считая его своего рода шаманством.
Чтобы не вступать в полемику, я изложу своё мнение на этот счёт.
Известно, что некоторые фирмы (например, Ecosse) указывают направление сигнала для своих проводников, а некоторые (например, Kimber) считают, что их провода не имеют направленности. Известно также, что в процессе работы, провода прирабатываются, приобретая эту самую направленность. Поэтому монтаж выполняем проводами, которые по заявлению производителя, не имеют направления. Пусть они сами со временем приобретут его.
Теперь о типах проводов. В моих конструкциях применяется два вида. Для входных цепей (от входного разъёма до первой лампы) применена перевитая моножила Nordost Wyrewizard Dreamcaster, диаметром 1 мм. Для всех остальных цепей применяется многожильный Kimber серии TC. Оба этих вида проводов, по заявлению производителей, не имеют направленности.
К слову, большое влияние на звучание оказывают провода, идущие от силового трансформатора на накальную обмотку кенотрона и провода входной цепи. Все остальные, включая накальные других ламп, тоже оказывают влияние, но в меньшей степени.
Не подумайте, что я настаиваю на применении именно таких проводов. У всех из нас разные возможности. Поэтому поэкспериментируйте с ними, возможно, в Вашем варианте усилителя будут применяться другие типы.
Например, во входных цепях прекрасно работают медные обмоточные провода, диаметром 0,6-1,0 мм, нужно только изолировать их друг от друга, к примеру, шнурком от обуви.
3) Резисторы анодных и катодных цепей.
Хочу сказать, что я много экспериментировал с типами резисторов в аноде и в катоде. Критерий - звучание. Смотрите, что получилось.
В аноде наилучшие результаты у проволочных типа С5-5 или ПТМН. Заявления некоторых конструкторов о том, что данные типы резисторов имеют большую индуктивность и, соответственно, негативно влияют на звучание, с моей точки зрения, не состоятельны.
Автор очень многих ламповых конструкций - , имея удостоверение метролога , в своё время измерял и сравнивал индуктивности резисторов разных типов. Вы удивитесь, но наибольшей индуктивностью обладают 2х ваттные резисторы типа ВС. Как говорится, комментарии излишни.
В катодах лучше всего себя показали углеродистые или боруглеродистые резисторы типа ВС, Р1-71, БЛП.
4) Плавное включение.
Вы видите, что на схеме указаны очень большие ёмкости анодного источника питания. Для того чтобы исключить бросок тока во время включения и поберечь кенотрон (ведь многие используют раритетные и дорогие приборы), необходимо обеспечить плавный заряд этих ёмкостей. Решить этот вопрос можно достаточно просто.
Параллельно контактам тумблера "анод" устанавливаем мощный, 10-15 Вт, резистор 1,0-5,0 кОм (на схемах не показан). Включаем сеть, тумблер «анод» пока разомкнут, но, в схемах с автоматическим смещением (варианты с лампой 6С19П), средняя точка анодной обмотки соединена с корпусом через этот резистор. По мере накала кенотрона, зарядка ёмкостей до какого-то значения (например, до 50-100 вольт), происходит маленьким током, так как бросок тока резистор ограничивает. Для кенотрона такой ток безопасен.
В усилителе (третий вариант), где в качестве выходной лампы, применяется пентод 6П31С с фиксированным смещением, этот тумблер стоит в разрыве «плюсового» провода источника питания, так как фиксированное смещение должно подаваться на сетку лампы сразу после включения в сеть, т. е. до подачи полного анодного напряжения.
Через некоторое время, достаточное для прогрева нитей накала ламп (1-3 минуты) включаем тумблер "анод", тем самым «закорачивая» резистор. Напряжение плавно поднимается дальше до своего значения (230 вольт).
Ну вот, теперь настал черёд привести третий вариант усилителя, выполненный на лампе 6П31С. ВАХ лампы приведены на рисунке.
Как Вы видите, лампа очень линейна, что не удивительно. Лампы, специально разработанные для схем строчной развёртки телевизоров, а 6П31С именно такая лампа, в большинстве своём просто обязаны быть линейными. Дефекты изображения заметны очень сильно, поэтому высокий вакуум, хорошо продуманная конструкция, высокая рассеиваемая мощность, очень большая электрическая прочность, надёжность и долговечность, а также высокое качество изготовления этих приборов гарантированы. Всё это благотворно сказывается и при использовании этих ламп в звуковом тракте. Поэтому не бойтесь применять телевизионные лампы в своих конструкциях, многие из Вас при этом будут приятно удивлены результатом.
Схему усилителя Вы видите на рисунке.
Естественно, она имеет ряд особенностей, о которых нужно сказать отдельно.
Как Вы видите, смещение выходного каскада фиксированное. Применение фиксированного смещения, в данном случае, улучшает артикуляцию , особенно в низкочастотном диапазоне. Как сказал один из наших коллег, мой друг – Михаил Дмитриенко г. Москва, фиксированное смещение «даёт более разнообразное чтение ритмов».
Но, часто у конструктора усилителя не оказывается дополнительной обмотки силового трансформатора для реализации такого вида смещения. Не беда. Посмотрите на схему и обратите внимание на один из вариантов реализации фиксированного смещения от анодной обмотки.
Теперь о режимах.
На аноде лампы напряжение 225В, смещение 37В, ток 0,07А.
В этом режиме Ri в раб. точке, порядка 690-700 Ом.
Выходное сопротивление усилителя примерно 2,3 Ом.
К демпфирования 3,5.
Ещё одна особенность. По справочнику максимальная рассеиваемая мощность лампы 6П31С составляет 14 Вт, а в моём случае эта мощность около 16 Вт. Ничего страшного. Дело в том, что оригиналы 6DQ6-B (GE), с которых копировались наши 6П31С, имеют Pa=18 Вт. Некоторые наши коллеги, проводили эксперименты с лампами 6П31С, рассеивая на аноде до 20 Вт. Никаких нареканий.
Резистор R доп. в катоде лампы 6П31С вспомогательный. Удобно контролировать ток через лампу во время настройки по падению напряжения на этом резисторе. Падению напряжения 0,7 В на резисторе 10 Ом будет соответствовать ток 0,7/10=0,07А=70ма. После настройки резистор можно убрать или «закоротить».
Драйвер я оставил прежний, 6Ж8 в пентоде, катодный резистор не шунтирован конденсатором. Усиление драйвера около 42. Чувствительность всего усилителя получилась около 0,85В.
Ну что сказать. При сохранении фундаментальности баса, несмотря на Альфа=3,5, удивительная прозрачность и воздушность на СЧ и ВЧ, по сравнению с 6С19П. Ну, так и хочется сравнить средне-высокочастотный диапазон с прямонакалами 6С4С и т. д. Низкочастотный диапазон при этом ничуть не страдает, он более весом и глубок, по сравнению с 6С4С.
Вот и получается, что не Альфой единой..., тем более что её можно легко увеличить в два раза, используя 4х-омный вывод выходного трансформатора, о чём мы говорили несколько ранее.
В общем, звучание 6П31С мне очень понравилось. Оно, как бы сказать, душевнее, что ли, по сравнению с 6С19П. Попробуйте и сравните. Выбор за Вами.
В заключение, необходимо сказать, что все схемы являются тщательно отработанными конструкциями. Несмотря на отсутствие стабилизаторов анодного и иных источников, усилители работают очень устойчиво и практически не изменяют звучания при колебаниях сетевого напряжения в пределах 10%. Поэтому, если Вы захотите их повторить, будет достаточно придерживаться указанных на схеме напряжений в контрольных точках.
Если Вы обладаете лампами 6SJ7 (это зарубежный аналог 6Ж8), смело применяйте их. Звучание от этого только улучшится. Ничего переделывать при этом не нужно.
Как всегда, отдельная благодарность моим друзьям – (gegen48(dog)*****), за консультации при подготовке статьи, и
Д. Андрееву (ada_optika(dog)*****) за изготовление высококачественных моточных изделий (трансформаторов, дросселей) по моему заказу.
Вот и всё. Выбирайте вариант, соответствующий Вашим музыкальным предпочтениям, и слушайте музыку на здоровье. Уверен, что Вы не пожалеете о затраченном на изготовление усилителя труде и времени.
С уважением, Вадим Пузанов, г. Брянск.