(Статья для сайта audioportal.su, 2007 год)

Давно хотел собрать и послушать усилитель «только на триодах», чтобы оценить так называемый «чисто триодный звук», о котором так много говорят на форуме. (***audioportal.su 2007 год )

Схема Усилителя :

Немного «праздных» рассуждений, в том числе и об этой схеме:

В силу тех или иных причин, о которых можно поговорить отдельно, я считаю, что самодельный усилитель должен состоять из возможно меньшего числа каскадов усиления, в идеале из 1. Но, возвращаясь в «реальный» мир с реальной акустикой и принимая во внимание объем трудозатрат, доступность и стоимость комплектующих, необходимо-оптимально-возможное количество каскадов усиления для меня пока все-таки = 2.

Какую же связь между каскадами выбрать? Трансформаторную, емкостную или непосредственную (гальваническую)?

Трансформаторная связь – оптимальна с точки зрения КПД, но имеет несколько «подводных камней» –

• Хороший межкаскадный трансформатор довольно габаритен, его размеры вполне сравнимы с габаритами выходного трансформатора; В итоге конструкция получается довольно-таки тяжелой;
• При напряжении питания выходного каскада, например, 300 Вольт и при напряжении питания драйвера, например в 200 Вольт (что типично для ламп, подходящих для работы на межкаскадный трансформатор) необходимо или два источника питания (один для драйвера, другой для выходного каскада) или излишек напряжения придется гасить на балластном резисторе. Что наводит на крамольную мысль – а не проще ли этот резистор подключить к аноду драйверной лампы, а межкаскадный трансформатор вообще убрать?
• Трансформатор, даже очень хороший, все-таки имеет неравномерные частотную и фазовую характеристики на краях звукового диапазона, что вносит определенный окрас в звучание.

Непосредственная (гальваническая) связь между каскадами имеет как и определенные преимущества, так и многие недостатки. Главное преимущество такой связи только одно – из усилителя (на первый взгляд) убирается межкаскадный конденсатор – один из основных источников специфических искажений и фазовых сдвигов.

Недостатки –

• Реализация такой связи по топологии «Усилителя Лофтина и Уайта» имеет ряд технологических недостатков, таких как высокое напряжение питания и «большой и горячий» резистор в катоде выходной лампы – который, кстати, оказывает негативное влияние на звук, занижая динамику усилителя.
• Вариант с двумя источниками питания («двухэтажное» питание) свободен от вышеупомянутого недостатка, но ток сигнала в этой схеме так же проходит через два различных конденсатора источника питания (через «верхний» и «нижний» этажи), которые так же вносят свою окраску в звучание. Нужно заметить, что экспериментальным путем установлено, что влияние на звук конденсаторов в блоке питания менее заметно, чем влияние межкаскадного конденсатора.
• Для реализации «двухэтажного» питания необходимо либо два силовых трансформатора, либо трансформатор с двумя обмотками (или отводами от обмоток), что так же увеличивает вес конструкции.
• Наладка такого усилителя требует определенных навыков, конструкция нуждается в периодическом присмотре и контроле и подстройке режимов.
• Как правило, во избежание ухода режимов драйвера и выходной лампы, источники питания такого усилителя должны быть стабилизированы, что так же приводит к усложнению конструкции.

Емкостная связь между каскадами – «классическая» схемотехника. Межкаскадный конденсатор, конечно, оказывает влияние на звук.

Но, на мой взгляд и слух, такие конденсаторы, как ФТ-2, ФТ-3, Wima MKP, Hovland, Auri, Cardas, Jensen PIO – в звуковом тракте практически нейтрально-прозрачны. Применение емкостной связи между каскадами в двухкаскадном SE усилителе, на мой взгляд, имеет неоспоримые преимущества –

• Позволяет сделать усилитель технологически простым – каскады можно настроить отдельно, коррекция режима драйвера не оказывает прямого влияния на режим выходного каскада.
• Блок питания такого усилителя «прост и легок».
• Лампы в таком усилителе работают безопасно – неожиданный отказ лампы драйвера не приводит к фатальным последствиям для выходного каскада.
• Путь сигнала в таком усилителе наиболее короток, что гарантирует хорошие звуковые качества и повторяемость результатов.
• Силовой трансформатор для такого усилителя можно приобрести готовый, недорогой и очень хорошего качества, от классических изготовителей с безупречной репутацией – например таких, как «Hammond».

Выбор лампы драйвера.

Поскольку усилитель содержит всего два каскада, лампа драйверного каскада должна обеспечить коэффициент усиления не менее 30, усилительный каскад на ней должен быть способен отдавать достаточный ток в нагрузку во всем диапазоне рабочих частот и, желательно, чтобы напряжение сеточного смещения в рабочем режиме было не менее -2 Вольт.

Из широко известных и доступных триодов это – 6С2П, 6С3П, 6С4П, 6С15П, 6С45П. В ходе расчетов, макетирования и отслушивания, выбор был остановлен на лампе 6С45П.

Обычно рекомендуемый для этой лампы режим (-1.5 Вольт смещения, 150 Вольт на аноде при токе 30 mA) показался мне не совсем подходящим. Очень интересно звучание этой лампы в следующем режиме – (-3.2 Вольта смещение, 220-225 Вольт на аноде при токе 20…25 mA) Надо отметить, что лампы эти имеют довольно широкий разброс, и мне попадались удивительные экземпляры, которые имели коэффициент усиления чуть более 50 при этом напряжение на аноде составляло +205 Вольт при токе анода 25 mA.

В моем усилителе эта лампа эксплуатируется при несколько повышенном анодном напряжении, но поскольку все остальные параметры в норме и максимальная рассеиваемая мощность на аноде ниже допустимой- такое включение вполне безопасно и не оказывает значительного влияния на срок ее службы.

В качестве источника напряжения сеточного смещения я применил литиевую батарейку напряжением 3.2 Вольт. Включение батарейки в цепь сетки позволило заземлить катод драйверной лампы, тем самым исключив влияние на звук катодного резистора и шунтирующего его конденсатора, а так же «однозначно» решило широко дискутируемый (*** в 2007 году на audioportal.su ) вопрос о необходимой емкости этого конденсатора.

Какого-либо негативного влияния качественной батарейки на звук мной замечено не было. В этой конструкции я использовал батарейки-«таблетки» Duracell, припаяв (соблюдая все меры безопасности!) к ним выводы из одножильного медно-серебрянного провода в хлопково-лаковой изоляции. Припой – обычный магазинный, с 2% серебра. (***В дальнейшем я стал применять батарейки с выводами)

В качестве анодной нагрузки применен регулируемый интегральный источник тока IXYS IXCP 10M45S. Использование этого источника тока («идеального резистора») в качестве анодной нагрузки широко используется в конструкциях Западных самодельщиков, и я тоже решил его попробовать.

Для лампы 6С45П это практически второй (после трансформатора или дросселя) вариант идеальной анодной нагрузки, позволяющей получить большой коэффициент усиления и отличные динамические характеристики при сравнительно низком напряжении питания каскада. Кроме того, применение источника тока позволяет существенно повысить стабильность рабочей точки (она практически не зависит от изменения напряжения питания), что очень актуально в случае использования фиксированного смещения.

Основные характеристики драйверного каскада при напряжении источника питания 300 Вольт следующие:

• Коэффициент усиления = 41…50 (зависит от экземпляра лампы)
• Номинальное входное напряжение = 1В Rms (Максимальное = 6.4В (P-to-P)
• Максимальное выходное неискаженное напряжение при сопротивлении нагрузки 150 кОм = 135…140В (P-to-P), К-т гармоник при этом ~ 5%.
• Коэффициент гармоник, при выходном напряжении = 10 Вольт Rms ~ 0.2% (Преимущественно вторая гармоника)

Каскад сохраняет свою работоспособность при увеличении напряжения источника питания до 400 Вольт, при этом рабочая точка остается стабильной, коэффициент гармоник уменьшается, а максимальное выходное напряжение возрастает. Таким образом, этот каскад вполне может быть применен в качестве драйвера для такой лампы, как 300В.

Межкаскадный конденсатор.

Минимально-необходимую емкость межкаскадного конденсатора можно определить по общеизвестной формуле C=159/FR (Микрофарады, килоомы, Герцы), где F – это нижняя граничная частота, R – cопротивление сеточного резистора утечки выходной лампы, C – емкость межкаскадного конденсатора.

Следует помнить, что чем больше емкость этого конденсатора, тем ниже частота среза фильтра, образованного этим конденсатором и сеточным резистором выходной лампы, и тем меньше фазовый сдвиг , вносимый этой цепочкой на определенной нижней граничной частоте и тем шире полоса воспроизведения низких частот. Но, тем лучшего качества должен быть выходной трансформатор. В этой схеме «безопасно-минимальная» емкость этого кондесатора составляет 0.47мкФ. Я применил Auricap 1.5 мкФ.

Выходной каскад каких-либо схемотехнических особенностей не имеет. Смещение – фиксированное, от отдельного источника. Выходная лампа 2A3 или 6C4C, трансформатор – Hammond 1628SEA, 5K->4 Ом. Напряжение питание всего усилителя = 300 Вольт, ток покоя лампы выходного каскада = 60 mA, максимальная (до начала видимого ограничения выходного сигнала) выходная мощность ~ 3.5 Вт.

Блок Питания.

В качестве силового трансформатора я применил Hammond 372J. Анодная обмотка у него рассчитана на потребляемый ток 250 mA, что вполне достаточно. Накальная обмотка на 5В 3A используется для питания накала кенотрона, 6.3 В 3A – для питания накалов драйверных ламп.

Накалы выходных ламп питаются от отдельного трансформатора. В случае использования выходных ламп 6С4С питание их накала, скорее всего, придется выпрямлять и стабилизировать. Я считаю, что питание накала выходных ламп выпрямленным стабилизированным напряжением не оказывает негативного влияния на звук. (*** В дальнейшем я изменил свою точку зрения, особенно это касается ламп 6С4С )

В качестве выпрямителя применен прямонакальный кенотрон 5Ц3С. На мой слух, использование в качестве выпрямителей «быстрых» полупроводниковых диодов делает звучание усилителя более плотным, иногда даже слишком – поэтому в своих конструкциях я пока применяю кенотроны.

Использование классических дросселей как элементов фильтра в питании, на мой взгляд, в настоящее время уже не оправдано.

Напряжение питания усилителя – стабилизированное. Даже самый простой последовательный параметрический стабилизатор позволяет получить в несколько десятков раз более низкие выходное сопротивление и уровень пульсаций источника питания, при существенно меньших массогабаритных показателях. Кроме того, при стабилизированном напряжении питания обеспечивается лучшая привязка режимов ламп, да и наладка усилителя значительно облегчается.

Выпрямитель напряжения смещения выходных ламп собран по схеме удвоения выпрямленного напряжения с его последующей фильтрацией. Каких-либо особенностей эта схема не имеет.

Что получилось в итоге – смотрите ниже.

О звучании этого усилителя – оно «панорамно», эмоционально, динамично, плотно и свободно одновременно. Собирайте и слушайте , не пожалеете.

Май-Июнь 2007 г. г. Владивосток

*** Конструкция получилась действительно очень удачная. Этот усилитель неоднократно собирался мной для друзей и знакомых, а так же был повторен многими аудиосамодельщиками.

This entry was posted in by . Bookmark the .

Продолжение статьи по материалам из электронной сети Интернет с размышлениями из записной книжки Юрия Игнатенко и моими комментариями

Про схемотехнику усилителя

Сначала нужно решить, какой будет усилитель, однотактный или двухтактный? На каких радиолампах, октальных или пальчиковых? И тип ламп - триод, пентод, тетрод? Смещение выходных ламп фиксированное или автоматическое? Схем усилителей по сути не много, их можно перечесть по пальцам. Простейшие виды показаны ниже, чтобы телезритель увидел, что схемы одинаковые. Меняются только названия ламп, а схема та же. По сути нет разницы в примененной лампе, 6П6С или ГУ50, или например 6П13С. Схема та же остаётся. Только расположение ножек ламп разное (цоколевка). Катодным резистором подбирают ток выходного каскада. Элементарные режимные характеристики надо считать сходу, например ток по напряжению и сопротивлению по закону Ома. Пример однотактной схемы показан ниже

Примечания Евгения Бортника. Отличие двухтактных схем от отднотактных в их большей эффективности, более высоких мощностях и почти вдвое большем количестве деталей. Пример сравнения двухтактного и четырехтактного двигателей внутреннего сгорания может послужить некоторой аналогией.

Двухтактные двигатели применяют для лёгкой техники, например мопедов и лёгких мотоциклов. Известно, что двухтактные моторы сравнительно слабы и имеют повышенную вибрацию. Однако мальчишкам мопед сподручнее Крузера, ветер в лицо и романтика тёплых женских прелестей в спину заменяют недостаток комфорта, грязь в носу и песок на зубах. Четырехтактные моторы применяют для более тяжелых тележек, например автомобилей. Собственно про усилители можно рассуждать аналогично. Если требуется усилитель не для наушников, то он должен быть двухтактным. К тому же его легче построить, даже дилетанту, хотя слесарной работы будет побольше. Примеры двухтактных схем усилителя показаны ниже

Конструирование лампового усилителя - это прежде всего практический проект, связанный именно со слесарной работой. Паять радиодетали предстоит не много и в самом окончании проекта. А вот конструирование электронного агрегата с хорошими эстетическими характеристиками это большой труд. Причем порой это труд грубый, руки придется испачкать. Усилителю нужен корпус из металла, предпочтительно из черной стали или оцинкованного железа. Понадобится сверлить, точить и пилить. Но можно и купить в Интернете готовый корпус китайского производства. Это удорожает конструкцию примерно вдвое. Фигню в виде кучи деталей с проводами на кухонном столе, в качестве лампового усилителя я не рассматриваю.

Примечание : При выборе траектории построения лампового усилителя, даже опытные спецы, нередко принимают ошибочное изначальное решение, начиная обсуждение проекта с выбора электронных ламп. Опыт показывает, что это неправильно, привязывать себя к конкретным лампам не следует. В первую очередь нужно ориентироваться на выбор выходного трансформатора, привязанного к конкретной акустике. Под один трансформатор может подходить несколько типов ламп. После выяснения приоритетов (однотакт или двухтакт) следует заняться выяснением ближайших перспектив по трансформатору. Под высокоомные трансформаторы нужны пентоды или тетроды, работающие при высоких напряжениях. Под низкоомные трансформаторы нужны совсем другие лампы, - триоды и напряжения могут быть поменьше. Альтернативы при выборе трансформаторов такие: Либо применить дешёвые серийные фабричные трансформаторы, заведомо несколько снижая качество УНЧ, либо искать фирменные дорогие специальные. Можно пойти другим путём, например заняться намоткой собственных оригинальных трансформаторов, предварительно рассчитав их характеристики. Дело в том, что трансформаторы могут быть очень разными: по схеме, по весу и по конструкции, а следовательно различные по трудоемкости и по цене. Изготовление трансформатора может занять 70-90% времени проекта и сожрать столько же ресурсов. Думайте, думайте, думайте! И помните, что применение серийных трансформаторов сравнительно дёшево. Нужно только знать, как их применить и где их найти. Для крутых ламповых УНЧ, в качестве выходных, применяют трансформаторы весьма хорошего качества. Поэтому даже из серийных понадобится повыбирать, чтобы найти симметричную пару. И только после того, как удалось выцепить хорошую пару трансформаторов, следует обратить внимание на лампы для них. К разным типам выходных трансов нужны совершенно разные лампы. Такой путь мне представляется оптимальным с точки зрения экономии жизненных ресурсов и сбережения времени. Если это хобби, то не разумно убивать месяцы на намотку выходных трансформаторов, либо покупать их по 200-500 зелёных денег. Впрочем каждый решает сам, что ему пить и в какой луже валяться. Евгений Бортник

Цоколёвку ламп можно посмотреть из справочников в интернете. Там же берут характеристики каждой лампы и максимальный ток катода в частности. Следует запомнить практическую рекомендацию - ламповый усилитель раскрывает динамику когда на анодах свыше 300 вольт.

Есть в любой схеме двухкаскадного УНЧ предварительный усилитель (драйвер) и выходной каскад. В выходном каскаде ТВЗ, катодный резистор и сеточный резистор. Три детали всего. Сеточный резистор от 200ком до 500ком - любой какой есть. Катодным резистором подбирают ток через лампу согласно её параметрам. Например при 300 Ом, измеренное напряжение 15 вольт, значит ток катода (50мА). При 600 Ом измеренное напряжение 18 вольт. Получают 0,03А. Этого мало для 6П13С. Чтобы повысить ток, нужно уменьшать катодный резистор. В драйвере тоже три детали, как и в выходном каскаде. Анодный, сеточный и катодный резисторы. Но здесь режим выбирать сложнее. Без спектроанализатора и измерителя КНИ точно выставить режим крайне затруднительно. Теоретически режим можно рассчитать. Но результаты расчёта всегда ориентировочны и не совпадают с практическим, оптимальным режимом. Это закономерно, поскольку режим драйвера подбирают не отдельно, а в связке с выходным каскадом, измеряя сигнал на нагрузке после выходного трансформатора. Нередко, искажения введённые конструктором в драйверный каскад преднамеренно, вычитаются с искажениями выходного каскада и сигнал становится чище, а звук лучше. Классическим примером может служить извествный усилитель QUAD II. Результаты настройки типового двухтактного усилителя показаны на рисунке.

В первом каскаде на 6Н9С при минимальных искажениях и наилучшем звучании, получилось на катодном резисторе 2,2 кОм и 1,07 вольта. Ток через лампу 0,5 мА. Хотя если рассчитать наилучший режим лампы, то получим 2-4 мА. Однако при токе2-4 мА, КНИ хуже в 5-7раз. Теперь по поводу доработки однотактного усилителя.

Показано пять вариантов включения экранной сетки. 1 и 2 положения переключателя - пентодное включение. 3-е положение переключателя - ультралинейный режим. 4-е положение, когда сетку с анодом соединяем, это называют псевдо-триодное включение. 5-е положение, это для правильного включения лучевого тетрода. Так как тетрод, в отличии от пентода не имеет защитной сетки, а только экранную. Поэтому что бы избежать искажений сигнала, типа “клюшка”, на экранную сетку следует подать напряжение в половину размаха сигнала на аноде этой лампы. То есть на аноде 300 на экранной до 200 вольт. Способ подключения экранной сетки выбирают индивидуальным предпочтением - все верны. Но ТВЗ рассчитанный на пентодное включение не сможет обеспечить нормальный звук на выбранный заранее динамик, если лампу перевести в режим псевдо-триод. Так как в псевдо-триоде нагрузка лампы должна быть в 2-4 раза меньше чем в пентодном. Для снижения КНИ и уменьшения выходного сопротивления УНЧ в пентодном усилителе обязательна ООС. Цепь ООС идет с выхода УНЧ в катод первой лампы. Чем меньше резистор с выхода УНЧ, который сигнал подаёт - тем больше глубина ООС. Анодный резистор в драйвере, можно подобрать точно лишь путем измерения КНИ. В интернете показаны схемы, в которых точно указан номинал анодного резистора. Уверенность в достоверности получения "супер" результата - бред! Поэтому можно поставить практически любой резистор в пределах 50 - 150 кОм и усилитель будет звучать нормально. Но следует помнить, что его подбором можно значительно улучшить достоверность воспроизведения звука.

Вопрос. Иногда в интернете можно прочитать, что для лампового усилителя ООС вредна и что она ухудшает звучание.

Ответ. В пентодном и тетродном режиме обязательно должна быть ООС с выхода в катод первой лампы. И АЧХ лампового усилителя станет ровнее. В триодном режиме внутри лампы выходной уже есть ООС между анодом и управляющей сеткой, вот АЧХ и ровнее. Знающие люди помалкивают об этом. А ведь экранная сетка и называется экранной, потому что экранирует анод от управляющей сетки, убирая нежелательную местную ООС, тем самым увеличивая усиление и выходную мощность. На форумах дилетанты взахлёб расхваливают триодный выходной каскад, подчёркивая что УНЧ создан без ООС. Причиной тому элементарное незнание, что в самой конструкции триода заложена ООС. Чем больший размер имеют электроды лампы - тем большая ёмкость и связь между управляющей сеткой и анодом, и тем больше глубина ООС.

То, что ООС вредна, это мнение дилетантское. Назовем его «аудиофильским» мнением. Ни один завод и фирма в мире не выпускали ламповый усилитель без глубокой ООС, особенно пентодные. Хотя только пентодные и выпускались усилители, и только двухтактные. ООС ничего не губит а наоборот, делает АЧХ линейной, уменьшает КНИ и особенно ИМД (хвост гармоник.). «Аудиофилы» на слух всё измеряют. И вот сравнивая звучание лампового УНЧ без ООС и подключив ООС, слышат как бледнее зазвучал УНЧ с подключенной ООС. Так посмотрели бы на спектроанализатор и всё стало бы ясно. При подключении ООС, АЧХ стала ровной, сгладились все выбросы и ямы. Возросла отдача на НЧ, так как без ООС завал был на НЧ большой. Поэтому ВЧ преобладали над НЧ и общий баланс был сдвинут в сторону ВЧ, звучание казалось очень воздушным. (Это как тембр ВЧ накрутить и балдеть слушая цыканье) Хотя «икона аудиофилов» «QUAD-II» имеет кучи ООС и ОООС с выхода на вход глубиной более 20dB. Но заплатив большие деньги за этот КВОД-2 , «аудиофил» слушает этот звук и не обращает внимание на то, что в усилителе ОООС. Звучит не усилитель, а честолюбие человеческое, или деньги заплаченные за железяку (снова честолюбие). Можно провести эксперимент.

Вот АЧХ ТВЗ, на которой видно, как работает ОООС выравнивая АЧХ при подключенной акустике. Без ОООС имеется большой подьём на ВЧ и кажется на слух звук прозрачнее. Аудиофилы говорят ОООС убивает звук. Нет, она делает отдачу ровной без "циканья". А "аудиофилы", никогда не измерявшие и не видевшие графиков обладают предельной самонадеянностью. Остаётся только сожалеть, что эфир засоряют люди с испорченным слухом и вкусом, при больном самолюбии. Поднять уровень составляющих ВЧ в усилителе можно другим способом, введя в ОООС цепочку подьёма ВЧ. Или ввести тембра в УНЧ, если ВЧ не хватает.

Вопрос. Допустимо ли поставить в усилитель переключатель триод - пентод?

Ответ. Переключатель ТРИОД - ПЕНТОД никогда не ставьте. Для триодного включения лампы и пентодного нужны абсолютно разные ТВЗ с очень отличающимися параметрами. И поэтому, если поставите пентодный ТВЗ, он будет давать большие искажения в триодном режиме. Поставите триодный ТВЗ в пентоде, в два раза ниже будет выходная мощность, низов не будет и КНИ зашкалят. Достоверно доказано:

1. В триоде анодная нагрузка должна быть выше внутреннего сопротивления лампы в 3 раза.

2. Для лучевого тетрода анодная нагрузка должна быть в 6-7 раз меньше чем внутреннее сопротивление лампы.

В схеме на выходе не пентоды, а лучевые тетроды которые не имеют защитной сетки а только экранную. Поэтому что бы искажения типа “клюшка” не были видны, на экранную сетку следует подавать напряжение в половину размаха сигнала на аноде этой лампы. То есть на аноде 300 на экранной 200 вольт. При этом смещение выставляют типовое, не важно автоматическое или фиксированное. И вдруг переходя в триод телезритель подключает экранную сетку к аноду и ток покоя возрастает в 2 раза. Что б этого не произошло, “специалисты” придумавшие этот переключатель подают в пентодном режиме на сетку напряжение такое же как и на аноде и даже больше (ведь на аноде напряжение падает на обмотке ТВЗ).

Получается, что экранная сетка имеет потенциал выше, чем анод и большую часть электронов забирает на себя. В этом режиме значения КНИ в пентоде получаются такие большие, что мама не горюй. А "специалисты", переключая тумблер упорно слышат, что в триоде усилитель лучше звучит. Конечно лучше, ведь усилитель в режиме пентода неверно работает, не настроен. А чем они настроят, если не умеют пользоваться измерительными приборами, не способны читать и трактовать результаты измерений, и вообще, принципиальные противники измерений. Самонадеянность и тупость иногда поражают. Коронная фраза подобных "аудофилов" имеет следующий формат: «Мы же не осциллографом слушаем, а ушами». Вот такой расклад. И не берите на веру значение внутреннего сопротивления ламп из справочника. Вычисляйте его самостоятельно в конкретной схеме по измеренным режимам. Напряжение анод–катод, измеренное в конкретной схеме и на конкретной лампе, делят на ток лампы в амперах (например 0,05А) и получают значение внутреннего сопротивления лампы.

Изменением анодного напряжения и тока можно изменять внутреннее сопротивление лампы подгоняя значение под выбранный ТВЗ, для точного согласования с акустикой. Не следует гнаться за максимальным током через лампу. Настройку выполняют постепенно, отыскивая рабочую точку согласования конкретной лампы, с нагрузкой, с выбранным ТВЗ. Поэтому нельзя ставить переключатель ТРИОД - ПЕНТОД. При серьёзных напряжениях искры посыплются внутри ламп при переключении.

Вопрос . Если можно еще раз про искажения типа “клюшка”. Причины появления и методы устранения. Возможно, речь идёт о искажении типа «ступенька»?

Ответ . Нет это не ступенька. Ступеньки как раз в лампах в классе “А” и нет, почему и звучат лампы лучше, чем транзисторы.

Клюшка (загиб на ВАХ лампы, приводящий к искажениям) он на Пентодных и Лучевых тетродах есть. Как раз выходных каскадов. Специалисты об этом помалкивают. Электроны с катода пролетают сквозь управляющую сетку к аноду, а на пути ещё экранная сетка с лучеобразующими пластинами находится. Если потенциал, относительно катода, у экранной сетки меньше чем на аноде, то она помогает ускорится электронам провожая их дальше к аноду. В выходной лампе анодный ток, например при усилении синусоиды, изменяется относительно тока покоя, становясь то меньше, то больше - за счёт этого и напряжение на первичной обмотке появляется и трансформируется во вторичку и идёт на динамик. Если симметрично ток изменяется - то и напряжение наводится симметричное.

Но что значит наводится напряжение. Это значит, что на аноде лампы напряжение становится то меньше, то больше. Когда напряжение на аноде просаживается ниже напряжения на экранной сетке с лучеобразующими пластинами, электроны меняют направление от анода и поворачивают к ним. Появляется встречный противоток электронов. И ток уже не меняется по синусоиде, а на графике появляется провал, "клюшка"! И в этот момент динамические искажения (ИМД) резко вырастают. Поэтому пентодный усилитель, и усилитель на лучевых тетродах нужно настраивать. Вот тогда они дадут фору триодным. Основная масса "аудиофилов", не владеющая достоверными сведениями и понятиями по измерениям, кричат о том, что триод лучше. Как только был придуман пентод и тем более лучевой тетрод - промышленность перешла с триодов на них. Так как они имеют явное преимущество перед триодами.

Чтобы избежать описанного искажения сигнала, нужно аккуратно понизить напряжение на экранной сетке лампы до того предельного значения, на какое проседает анодное напряжение в выходной лампе в усилении синусоиды, при максимальной мощности. Вот и весь секрет режима лампы пентод или лучевой тетрод. Нужно питать экранную сетку меньшим напряжением, чем анодное напряжение. Немного потеряем в мощности, но искажений не будет. И в пентодном драйвере так же, если хотят получить хорошую амплитуду с драйвера, понижают на экранной сетке, 6Ж4 например, до 50-80 вольт при напряжении на аноде 100-160 вольт.

Вопрос. Есть ли принципиальная разница в показанных на рисунках решениях?

Ответ. Как справа нельзя делать. Лампа 6Н9С с высоким коэффициентом усиления и следовательно с большой ёмкостью Миллера. Параллельное включение ещё в два раза увеличивает входную емкость, заваливая при этом ВЧ (прозрачность звучания ухудшается). Левая схема - СРПП каскад. Практическое распространение получил в 60-е годы 20 века, как модулятор для телевизионных передатчиков. Там допускались КНИ и ИМД до 2% для НЧ приемлем, но качественней связка обычный резистивный каскад и гальванически связанный с ним катодный повторитель. Вот результаты опыта.

Как видно особенно на малых сигналах, в классике улучшается качество, ИМД меньше чем в СРПП. Значит разборчивость лучше, инструменты будут слышны. Вообще, зачем здесь применять СРПП? Это избыточно, поскольку оконечные лампы 6П3С или 6П6С хорошо раскачиваются обычным одиночным каскадом на 6Н9С, 6Г1, 6Ж4, 6Ж8.

Применение СРПП оправдано, если на выходе применить «тяжелую» лампу, например типа 6С33С. В этом случае нужно пониженное выходное сопротивление драйвера СРПП. Хотя и здесь возможно применить катодный повторитель, при точной настройке. Две половинки лампы 6Н8С,6Н9С,6Н2П дадут в этой схеме гораздо большее усиление и меньший КНИ и меньшее выходное сопротивление. Правильно настроенный классический драйвер раскачает любую лампу и не нужно выдумывать ничего другого.

Вопрос . Что лучше - однотактный или двухтактный усилитель?

Ответ. Поразмышляйте не спеша, почему во всём мире в 30-60 годы 20века ни одна фирма или завод не выпускали усилители-однотакты? А ведь однотакт это так «аудиофильно»! Конечно же двухтакт по всем режимным параметрам, эффективности и собственно по качеству звучания выше однотакта. В советской аппараратуре высшего класса УНЧ строились только двухтактные. Однако однотакт вдвое дешевле. А кроме того, с однотактом почти вдвое меньше слесарной работы. А результат - ламповый звук. И многим этого вполне достаточно, потолок достигнут. Вероятно нищему просто не нужен крепкий каменный дом, подлинный демократ проживёт и в соломенной хижине. Думается, что есть в ответе на вопрос о живучести однотактных схем доля внутренней болезненной человеческой ущербности. От этого следует мостик к слабому и больному самолюбию. Это очень напоминает психопатологию, упрямство параноика и аномальный интерес к лицам своего же пола.

Вопрос. На каких лампах двухтакт предпочтительнее? 6п6с? 6п41с? 6п45с?

Ответ. Любые лампы хороши при правильном выборе в связке с выходным трансформатором. Немаловажен факт, для чего нужен усилитель. Важна и совокупность других условий, например, какие жанры звука слушать, в комнате какого объёма слушать, с какой акустикой и в каком режиме слушать. Надо понять, какая нужна мощность, 4 или 50 ватт. Очевидно многобразие ответов на поставленные вопросы. Навскидку можно сказать, что двухтакты моноблоки на 6П41С - всеядны. Мощный, правильно настроенный двухтакт способен навсегда закрыть тему приобретения или изготовления лампового усилителя.

Вопрос. Есть ли разница в звучании усилителей, собранных по одной схеме но с применением разных ламп на выходе. Допустим если сравнить два двухтакта – у одного на выходе 6П14П, а у другого 6П3С, или EL34, или КТ88. При условии, что эти усилители тщательно настроены по Шмелёву и при сравнении мы установим одинаковую громкость и будем слушать на одной акустике? Вобщем - есть ли у ламп какое-то своё звучание или нет, или разница настолько незначительная, что можно сказать что её нет?

Ответ. В правильно настроенной конструкции лампы звучат одинаково. Это справедливо если зафиксирован одинаковый КНИ при точной настройке агрегата, когда весь тракт согласован с нагрузкой. Нет спец. вакуума, немецкого, китайского или папуасского. Не влияют на звук материалы и металл, который применён внутри ламп, не влияют на звук позолоченные разъемы. Беда 99% самодельщиков в том, что они не способны инструментально настроить свои усилители. Пэтому и появилась байка, что разные лампы звучат по-разному. А дальше эту тему интернет-предпринимателю уже легко эксплуатировать по собственному усмотрению. Это типа Клондайка для специалистов по продажам, подкованных в области НЛП и психологической обработки массового сознания. Дальше начинается куплю-продам.

Вопрос. При всех плюсах двухтакта, смущает переход через ноль насколько надо подбирать лампы и как настраивать такой каскад, чтобы не было ступеньки еще чего не хорошего.

Ответ. Никаких ступенек нет даже в классе В у двухтакта. А уж в классе А и подавно. Баланс выставляют по минимуму фона в акустике.

Вопрос . Можно ли снизить напряжение на вторых сетках выходных ламп установкой резисторов 100 Ом?

Ответ . Ничего не дадут резисторы 100 Ом во вторых сетках выходных ламп (схема двухтакт 6П14П включение УЛ). Ток второй сетки 3-5мА, поэтому резистор 100 Ом здесь как мёртвому припарка. Ничего не упадёт на нём. Вот 1 кОм как бы получше будет. Но тогда и эффективность ультралинейного включения приблизится к нулю. Включать резисторы в цепь вторых сеток в УЛ включении бессмысленно.

Вопрос. С выходной лампой 6П43П, что ставить в драйвер - триод или пентод?

Ответ. Современные источники звука имеют выходное напряжение 1-2 вольта, поэтому в двухкаскадном усилителе достаточно ставить триод. И усилитель будет иметь чувствительность 0,4-0,7 вольта. Учтите, чем больше регулятор громкости при прослушивании накручен к максимуму - тем меньше он крутит фазу и меньше портит звук. Поэтому за высокой чувствительностью усилителя гнаться не стоит. Раньше у источников звука был стандарт 0,25 вольта (напряжение пъезокерамического звукоснимателя). Поэтому в некоторых схемах ставили пентод в первом каскаде.

Вопрос. В каком включении ламп (триодном или пентодном) лучше слушать музыку?

Ответ. Поставьте тумблер, но только ради эксперимента. Ультралинейное включение и триодное. Услышите насколько дохлое звучание в триоде по сравнению с ультралинейным. И как раcширится сцена при переключении в ультралинейный. Но некоторые записи, старые блюз и вокал звучат в триоде лучше. Но всё таки, мне больше по душе ультралинейное включение. Триод приукрашивает 2-й гармоникой звучание а пентод честно усиливает.

Вопрос. Какая мощность лампового усилителя достаточна для прослушивания музыки с минимальными искажениями?

Ответ. Мощность усилителя - это вторичный параметр, хотя и немаловажный. Чем она больше - тем лучше. Она не для того нужна, чтоб соседей глушить. Например усилитель на лампе 2А3 аудиофильской, мощностью 2 ватта однотакт. Хриповатые пластинки 30-х годов послушать можно. Или полудохлый оркестрик с малым динамическим диапазоном. Звуковой трэк симфонического оркестра здесь достойно послушать не удастся. Не обеспечит «форте» и «фортиссимо» этот усилитель ни на какой высокочувствительной акустике.

Динамический диапазон отличного усилителя должен быть 120dB не менее. При фортиссимо, усилитель не должен клиппировать звук. Должен оставаться запас по мощности. Это первое. Второе, почему нужен мощный усилитель, это из-за интермодуляционнных искажений. Или двухватный усилитель слушать на 1-2-х ваттах и постоянно доводить при громких звуках этот усилок до искажений 5-8% или 12 ватный слушать на 1-2-х ваттах и ни когда не доводить даже до 1% искажений.

Надо понять следующее соображение. Мощность усилителя и мощность акустики между собой не связаны, хотя и обусловливают друг друга. Практическое понимание этого зависит от того, где слушать музыку. Или на стадионе, или в комнате 16кв.м ночью с закрытыми окнами, со стеклопакетами. Много зависит от того, каков начальный уровень шума в точке прослушивания и каков максимальный уровень в фонограмме. Барда послушать или виолончель, и дохлик однотактный на триоде подойдёт. А чтобы слушать записи с большим динамическим диапазоном, нужна и акустика с запасом мощности и усилитель. Чтоб на пиках не было ограничения любых сигналов. Имея усилитель 2 х 50 Ватт вовсе не значит, что нужно выкручивать его на полную мощность. Слушать можно на уровне 2-3вт, но при звуке удара большого барабана или «форте» и «фортиссимо» оркестра, на доли секунд или секунды, бывают нужны все 50 Ватт.

Вопрос. Предложите схему для двухтактного усилителя с ультралинейным включением 6П3С. Мне скинули схему - не понравилось, смещение задаётся только одним потенцометром, а в некоторых схемах раздельно для каждой лампы.

Ответ. Делайте схему ниже. Смещение и баланс разными резисторами регулируется.

Лампы можно ставить любые 6Н1П,6Н2П,6Н3П,6Н6П,6Н23П,6Н8С,6Н9С и выходные 6Ф6С, 6П6С, 6П3С, 6П27С, EL34, 6L6, 6V6, 6565, КТ66, КТ88, 6П1П, 6П14П, 6П15П, 6П18П, 6П43П, 6П13С, 6П31С, 6П41С, 6П44С, 6П36С, 6П45С, 6П42С, 6П7С, Г807, ГУ50, КГ71, ГМ70, ГМ100 и так далее... Ток в выходном каскаде подбирают смещением, ТВЗ разные ставят, напряжение на аноде меняют придерживаясь технической документации на лампу. В первом каскаде, у каждой применённой лампы, минимум КНИ подбирают катодным резистором. Схема единая - и схема эта от дядьки ВИЛЬЯМСА, придуманная им в далёкие годы прошлого столетия. Поставьте ТВЗ обычный без УЛ отводов и экранные сетки запитайте от пониженного напряжения и будет не ультралинейный усилитель, а обычный двухтактный. Схема эта едина под любые лампы.

Вопрос. Предложите пожалуйста схему усилителя с максимальной мощностью, т.е. предел для лампового творчества. Не вообще «предел для лампового творчества» на каких-нибудь супер генераторных лампах, а на реальных «человеческих» лампах?

Ответ. Так схема одна. Двухтакт на 6Н2П и две 6П14П. Другой схемы не придумано. Только лампы ставим всё мощнее и мощнее в зависимости от того, какую выходную мощность нужно получить. Например, ГМ70 1200 вольт анодного. Или из обычных 6П41С, 6П36С, 6П45С, 6П42С, 6П3С-Е, 6П7С, Г807. Вот она, классическая схема, какую мы тут делаем. Такие усилители и выпускали во всех странах всеми фирмами, только лампы изменяли. Вокруг классической схемы бывают накручены разные сервисные примочки. Иногда применяют различные изюминки, однако скелет, как правило остаётся неизменным.

Вопрос. Возможна ли прямая замена лучевого тетрода 6П41С на тетрод 6П36С в схеме двухтактного УНЧ на 6П41С? Какой ток катода ставить и какое число витков в ТВЗ?

Ответ. Вместо лампы 6П41С можно ставить 6П36С. Ничего корректировать не надо.

Вопрос. Хочу собрать УНЧ по схеме Рис. 18.

Ответ. Схема далеко не идеальна. В представленной схеме фазоинвертор нестабилен (периодически нужна подстройка баланса плеч). Далее либо правую сетку заземлять через конденсатор нужно, либо катоды шунтировать на землю электролитом 100-500мкф. Схему повторять не рекомендуется, поскольку она не автобалансная, для настройки нужен осциллограф, что б плечи подровнять. К тому же невозможно подать ООС с выходной обмотки в катод первой лампы. Здесь более высокого качества, чем в схеме, показанной на рис.3 не получить. Можно рекомендовать применение проверенной схемы рис. 3. Она автобалансная с непосредственными связями. Ничего подстраивать не нужно. При ровном монтаже не фонит, не возбуждается. Нет лишнего конденсатора на пути сигнала между каскадами ФИ.

Не ставьте переключатель триод-пентод в выходном каскаде. Ничего хорошего это не даст. Сопротивление лампы в триоде и в пентоде различаются в два раза, поэтому не только качества, но и адекватного сравнения не получите. Если намотан ТВЗ под пентод, то используйте пентодное включение. Не выпускали производители триодные усилители. Как только изобрели пентоды и лучевые тетроды. Во всём мире УНЧ выпускали именно на них. Если бы триоды имели преимущество, то буржуи-коммерсанты не перешли бы на пентоды.

Вопрос. Если усилитель собрать по всем правилам, настроить его по приборам, а потом перед усилителем поставить темброблок - будет этот усилитель правильно работать?

Ответ. Любая RC-цепочка, любой активный и пассивный элемент вносят искажения в сигнал. Темброблок именно добавит лишних гармоник и исказит сигнал. Поэтому и стараются уйти от блоков тембров, балансов, тонкомпенсированных регуляторов громкости, высокоомных регуляторов. Тракт усиления звука следует делать, как можно короче. Поэтому басы (если нужно) поднимают в самом усилителе частотно-зависимой ОООС, при соответствующем повышении усиления. Удлиненный тракт работать конечно будет, но верности воспроизведения не добавит.

Про блок питания. Вопрос. Выпрямитель с удвоением напряжения усложняет БП?

Ответ. Удвоение напряжения в УНЧ применять выгодно. Схема удвоения не усложняет, а наоборот упрощает БП, потому что нужны электролиты на меньшее напряжение. Отечественные СССР конденсаторы К50-12 150+150 Х 250 в подходят и резистором убирать лишнее напряжение не приходится для экранных сеток, что хуже, чем брать напряжение с электролитов.

Вопрос. Как применить ТСШ-170 от ТВ для питания двухтакта на лампах 6П14П - на аноде надо около 300в.

Ответ. К вторичной обмотке на 130 вольт подключают выпрямитель с удвоением напряжения. После удвоения получится 260 вольт. После выпрямления напряжение возрастает в 1.4 раза, то есть 260 * 1.4 = 364В, на холостом ходу. Под нагрузкой просядет до ~300 - 320 вольт.

Ниже показаны фотографии как доработать ТСШ-170 что бы применить не две обмотки анодных, а все шесть. Не разбирая ТС приподнимите с любого края катушки ее бумагу внешнюю. Увидите наружные накальные обмотки. Отодвиньте чуть бок каркаса и увидите нижележащую анодную обмотку. Крайний виток (какой он окажется?) вытягиваете чуть, чтобы разрезать его. Далее измеряете - что вытянули и какие будут теперь обмотки. Выбирайте любые напряжения, теперь даже на смещение фиксированное останется обмотка.

Примечание: Показан поразительный пример находчивости и изворотливости человеческой. Осталось задать вопрос, а зачем всё это? Ответом может послужить результат измерения тока холостого хода трансформатора ТСШ-170, а вовсе не напряжений. Любопытно, что 100% измеренных трансфрматоров дадут ток хх 120-200 мА. Это же безумие! Зачем заниматься этой галиматьёй? Нельзя применять в нормальном усилителе трансформаторы с заранее известным отрицательным результатом. Эти манипуляции показаны уж совсем для бедных, даже нищих людей. Граждане, нестите ТСШ-170 на помойку, там их поднимут и приспособят по описанному примеру. Евгений Бортник

Сделал эксперимент. Спаял схемку и промерял напряжение на ХХ, и сколько даёт под нагрузкой 1,6 ком (200мА). Этот ток выдаёт выпрямитель по схеме удвоения.

Но и при стандартной 130 вольт обмотке, всё прекрасно подходит для усилителя.

Вопрос. В схеме двухтактного усилителя на 6П14П, если есть две обмотки силового трансформатора на накал, насколько обязательно создание искусственной земли двумя резисторами. Только чтоб уйти от фона переменки? Или можно не создавать землю?

Ответ. По-хорошему нужно ставить подстроечный резистор 100 - 300ом в накал первой лампы движок на массу или на движок подать постоянку 10-20 вольт. Регулируя движком подбирают минимум фона. Но поскольку здесь усиление УНЧ не более 8 -12 раз, то такая точность не обязательна. Можно просто поставить два резистора (как будто подстроечник в среднем положении находится). Если одна обмотка, то при малом усилении, всё равно делают псевдо-среднюю точку резисторами. Еще на этапе проектирования и монтажа нужно уходить от тех нюансов которые могут увеличить фон или создать возбуждение усилителя. Позднее это сэкономит время, чтобы не копаться и не искать, в чём причина фона или искажений.

Вопрос. Нарисуйте пожалуйста, как правильно организовать фиксированное смещение выходных ламп?

Ответ. Рисунки приведены ниже. Что перечёркнуто, того лучше не делать. Хотя таких схем смещения навалом в интернете и даже в промышленной аппаратуре. Я делаю так как на первых двух. Причина в том, что при выходе из строя подстроечного резистора или пропадании контакта на нём, лампа просто получит большее смещение, но не раскалится и не выйдет из строя.

Вопрос. Имеет ли смысл делать фиксированное смещение или автосмещение оставить? Оно только на выходную мощность влияет?

Ответ. Да, влияет на мощность и низа. Потому, что есть падение на катодном резисторе. У 6П14П маленькое напряжение в двухтакте на катодах 6-7 вольт всего, а вот в 6П3С при 340 вольт уже падает 21-24 вольта. А в 6П45С уже 40-50 вольт падает.

Вопрос. А почему никто не делает драйверный каскад с фиксированным смещением? Просветите, и если возможно, то расскажите как организовать.

Ответ. Фиксированное смещение в выходном каскаде применяется для увеличения мощности и улучшения КПД и ВСЁ! Потому что потери питающего напряжения на катодном резисторе выходных ламп снижают эти показатели, к тому же убираем катодный электролит в выходном каскаде. Что даст фиксированное смещение в драйвере? Ничего! Как при фиксированном смещении в драйвере можно подобрать режим по минимуму КНИ по Шмелёву? Включают некоторые “специалисты” туда батарейку или аккумулятор. Когда на 0,1 вольт изменил смещение (катодным резистором) и резко КНИ пошли вверх. Вот вчера моноблоки очередные настроил, 0,63 вольта получилось смещение на 6Н9С. Какую вы батарейку или аккумулятор туда вставите, что бы давала 0,63 вольта и не изменялось напряжение со временем?

Продолжение следует.

Евгений Бортник, август 2015, Россия, Красноярск

Конструкцию однотактного лампового усилителя на триодах предлагает Виталий Брусникин, г. Петрозаводск. Несмотря на простоту конструкции (а во многом — благодаря ней), его звучание отличается хорошей музыкальностью. Усилитель может быть рекомендован для первого опыта интересующихся «ламповым» звуком, имеющим скромный бюджет. Собрав эту схему, вы будете потрясены звучанием любимых записей!

Конструкция аппарата восходит к так называемой схеме Loftin-White — двухкаскадного усилителя с непосредственной связью. Отсутствие межкаскадного конденсатора (или трансформатора) положительно сказывается на линейности, широкополосности и фазовой характеристике усилителя.

Внимание. Не следует приступать к изготовлению данной конструкции, не имея опыта работы с высоковольтными электроцепями (до 1000 В). Безопасность — прежде всего, соблюдайте осторожность, не подвергайте себя риску!

Его чувствительность — около 1 В, чего вполне достаточно для большинства CD-проигрывателей — наиболее массового ныне источника музыкального сигнала. Заметное на слух ограничение появляется на уровне выходной мощности около 8 Вт. Но оно настолько «ласковое», что, чуть снизив громкость, можно продолжать прослушивание. При мощности 4 Вт коэффициент гармоник не превышает 0,4%, при 1 Вт — не более 0,1%. Основной продукт искажений — 2-я гармоника сигнала.

Рис. 3.54. Схема «бюджетного» Лофтин-Уайт.

В первом каскаде (рис. 3.54) работает один из триодов лампы 6Н8С . Лампа выбрана после прослушивания в данной схеме нескольких типов в различных режимах и имеет на взгляд (ухо?) автора несколько преимуществ. Ее звуковая сигнатура отличается естественностью, а построение стереопанорамы — точностью и глубиной.

Если усилитель изготавливается в виде моноблоков, разумно применить одиночные триоды 6С2С — даже с несколько лучшим результатом. Могут подойти также и 6С5 (6С5С).

Примечание. Возможно, кому-то понравится звук лампы 6Н1П, которая также неплохо работает в данной схеме, но автор считает ее звучание здесь резковатым.

Небольшой по величине резистор автоматического смещения не шунтируется конденсатором, что создает небольшую местную ООС с линеаризующим действием. Кроме того, отсутствие конденсатора снимает проблему его влияния на звук, которое почти никогда не бывает положительным.

Для выходного каскада также после проб выбрана лампа EL34 в три-одном включении.

Совет. Постарайтесь ее найти, она порадует вас упругим басом, гармоничным тональным балансом — прекрасный прибор!

Существовал и ее отечественный аналог, правда, малораспространенный — 6П27С. Несколько хуже будут 6ПЗС (в этом случае предпочтительнее 6ПЗС-Е), ГУ-50. При соответствующем перерасчете выходного каскада можно попробовать 6Н5С (6Н13С), по паре включенных в параллель EL84 (6П14П), 6П1П, 6П6С (все — в триодном включении) или 6С19П.

И наконец, кто располагает лампами 6СЗЗС или 6С41С, может и с ними поэкспериментировать, умощнив источник питания и понизив анодное напряжение. Хотя, строго говоря, мощность первого каскада в данной схеме для их «раскачки» недостаточна.

На схеме (рис. 3.54) показана цепь общей отрицательной обратной связи (резистор R7), введенная с целью снижения интермодуляционных искажений. Однако в авторском варианте ОС не включена.

Схема содержит совсем небольшое количество элементов, но качество каждого очень важно. Здесь мы изложим некоторые желательные «излишества», хотя и в минимальном варианте звучание усилителя вас не огорчит.

Начнем с регулятора громкости. Если вам доступен дискретный переключатель высокого качества — лучше применить его, собрав схему L-аттенюатора. На практике бывает достаточно всего 5-6 положений.

Резисторы R2—R5 типа МЛТ-2. R2 выполняет защитную функцию при возможном нарушении контакта в движке потенциометра Rl. R6 можно набрать из четырех МЛТ-2 в смешанном соединении или применить проволочный остеклованный мощностью 10 Вт. Допуск номиналов всех резисторов — 5%.

Конденсатор для цепи катода выходной лампы лучше приобрести импортный — из наших деталей подойдет разве что К50-35. Но наилучшим решением будет применение здесь полипропиленовых или бумажных (МБГЧ или МБГП) конденсаторов емкостью хотя бы 50—60 мкФ.

Выходной трансформатор заслуживает отдельного разговора. Если ориентироваться на его самостоятельное изготовление, сечение железа следует выбрать около 10 см2 (можно немного больше). Намотка секционированная — чередование 5 слоев «первички» (2500 витков, 00,25 мм) и 4 слоев «вторички» (300 витков, 00,6 мм). Сделайте отводы от 240-го и 270-го витка для настройки под конкретную акустику.

Автору больше нравится звучание трансформаторов на Ш-железе, но можно применять и ленточный сердечник. Многое зависит от качества стали — лучше всего использовать сердечник от какого-либо звукового трансформатора (кинотеатральная аппаратура, ламповые радиоузлы и т. д.). Толщина немагнитной прокладки при сборке — около 0,15 мм.

Если применяете межобмоточную изоляцию из конденсаторной бумаги, то лучше пропитать собранный трансформатор парафином для повышения электрической прочности и фиксации витков. Автор использует для изоляции тонкую сантехническую ленту «ФУМ» (белого цвета). Она хорошо фиксирует витки, обладает свойствами отличного диэлектрика. И если трансформатор при этом намотан аккуратно (витки по краям не проваливаются и т. п.), его можно и не пропитывать.

Несколько слов об особенностях монтажа. Лучше, если все соединения будут наиболее короткими — крепление компонентов «от точки к точке». Если длина соединительных проводов будет менее 10 см, их влияние на звук не будет столь ощутимым. Наиболее компактно смонтируйте катодные цепи, точка заземления всех компонентов должна находиться вблизи входного разъема. Сюда же подключите общий провод анодного питания.

Примечание. Автор придерживается мнения, что только питание каналов усилителя от отдельных силовых трансформаторов (рис. 3.55) полностью реализует преимущества однотактного лампового усилителя в «деликатности» передачи стереопанорамы.

Рис. 3.55. Схема питания канала стереоусилителя от отдельного силового трансформатора.

Рис. 3.56. Вариант применения отдельного трансформатора накала.

Не жалейте на источник питания средств и усилий! В крайнем случае — используйте один трансформатор с достаточным запасом мощности и раздельные выпрямители. Представляется также разумным применение отдельного трансформатора накала (например, серийных ТН) — рис. 3.56. Это упростит намотку анодных трансформаторов и решит проблему предварительного прогрева нитей ламп перед включением высокого напряжения.

Питание нитей накала выпрямленным напряжением предпочтительно в отношении уровня фона и качества звучания. Оптимальный анодный выпрямитель — двухполупериодный (не мостовой!). Такая схема (рис. 3.55) гасит синфазные помехи из сети, и усилитель получается очень «тихим», без неприятного фона и рокота.

Для выпрямления лучше применять силовые вентили на токи свыше 5 А с большой площадью кристалла. Обычные диоды при переключении создают помехи с широким спектром, которые портят звук. Можете убедиться в этом сами!

Дроссели — от ламповых цветных телевизоров, типа Др-5-0,08. Если пожелаете, примените в источнике кенотроны (5ЦЗС хорошо подойдут), бумажные конденсаторы МБГЧ или КБГ-МН в сочетании с большими дросселями на 10—15 Гн.

Если не смутят габариты, это будет по-настоящему «безальтернативный» источник, который, возможно, пригодится вам в будущем, когда захочется попробовать элитные выходные лампы (6С4С, 300В и другие).

В качестве компромисса предлагается шунтирование конденсаторов C1, С2 и С4 (хорошо, если они будут импортными) бумагомасляными (МБГЧ, КБГ) и емкостью не менее 10 мкФ.

Совет. С целью повышения выходной мощности до 10—12 Вт можно рекомендовать введение в первом каскаде усилителя фиксированного смещения величиной 2,5—3 В.

Небольшая мощность усилителя требует чувствительной акустики. Из отечественных громкоговорителей прошлых лет акустика мощностью 15—30 Вт небольшого размера предпочтительнее, чем клоны S-90. Сейчас еще можно найти старые кинотеатральные громкоговорители с головками 4А-32, они хорошо подойдут.

Вариант с 2А-12 и рупорным ВЧ-звеном на базе головки 1А-20 или подобной — это уже серьезная акустика! После небольшой доработки получаются громкоговорители с хорошей динамикой, красивым басом и высокой чувствительностью. Если ваши возможности совсем ограничены — наберите несколько старых 4-ваттных головок с бумажным подвесом диффузора и разместите их в открытых ящиках большого размера, добавив, если есть, «бумажные» «пищалки». Для баса хороши 6ГД-2. Желаю успехов и наслаждения звуком.

Сухов Н. Е. - Лучшие конструкции УНЧ и сабвуферов своими руками.

Прежде всего, разрешите поблагодарить радиолюбителей, приславших свои отзывы в ответ на публикации моих статей в журналах и Интернете. Подавляющее большинство удовлетворено звучанием усилителей и практически ни у кого не возникло особых трудностей при повторении описанных конструкций.

Если Вы помните, то в статье "Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному" я обещал привести описания и схемы усилителей, в выходных каскадах которых используются триоды. С удовольствием выполняю своё обещание.

Вначале несколько общих моментов, позволяющих прояснить выбор схемотехники усилителей, о которых я буду рассказывать, применяемых в них радиодеталей и т.д.

Ассортимент прямонакальных ламп, к тому же относительно доступных, ограничивается несколькими типами. Это 300B, 2А3, 6С4С, 6В4G, ГМ70. Выбор триодов косвенного накала, в основном предназначенных для стабилизаторов напряжения, тоже не очень большой. Это 6С19П, 6С41С, 6С33С, а также двойные триоды 6Н5С и 6Н13С. Несмотря на то, что есть ряд однотактных конструкций на лампах 6Н5С, 6Н13С, нужно отметить, что вольт амперные характеристики (ВАХ) этих ламп менее линейны, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) высок (достигает 10% при номинальной мощности и соотношении Ra/Ri=4), в то время, как у 6С19П, 6С41С, 6С33С он не превышает 3% при сходных условиях. Поэтому 6Н5С, 6Н13С лучше применять в двухтактных каскадах.

Каждая из перечисленных ламп имеет своё неповторимое звучание, поэтому в двух словах очень трудно охарактеризовать его. Я изложу своё восприятие, а соглашаться с ним или нет, Ваше право.

ГМ70 - широта и масштабность. На этой лампе можно создать усилитель с выходной мощностью более 20Вт!!! Напряжение на аноде лампы может доходить до 1000 вольт, ток анода - до 125ма, поэтому выходные трансформаторы должны иметь высокую электрическую прочность (примерно 3 киловольта). Звучание очень мощное и, как мне кажется, немного прямолинейное. Мелкие нюансы музыкального произведения как бы подавлены этой мощью и напором, а мне нравится более деликатное звучание. В общем - на любителя.

2А3, 6С4С - очень красивое, детальное и певучее звучание. Я бы назвал его "уютным и домашним", но вместе с тем - точным. Лампы представляют собой двуханодные конструкции с общей перемычкой и отличаются напряжением и током накала. У 6С4С нити накала внутри баллона соединены последовательно, а у 2А3 параллельно. Как Вы понимаете, это влияет на уровень фона. В случае применения 2А3 можно питать цепь накала переменным током, а вот в случае применения 6С4С - лучше постоянным.

6B4G - западный аналог 6С4С. Отличается чуть более аналитичным звучанием. Поскольку 6С4С и 6B4G имеют одинаковую цоколёвку, то можно выявить свои предпочтения путём простой замены одной лампы на другую. Кстати, Саратовский "Рефлектор" выпускает и одноанодную версию с такими же ВАХ и параметрами.

300B - считается "королевой" прямонакальных триодов. По моему мнению, лампа занимает промежуточное положение между ГМ70 с одной стороны, и 2А3, 6С4С, 6B4G с другой, сочетая (в разумной степени) достоинства этих двух типов ламп. Судите сами. Выходная мощность однотактного усилителя на лампе 300B составляет 8,0Вт, против 2,5-3,0Вт у 2А3 и 6С4С, при достаточно детальном и наполненном звучании.

К сожалению, звучание прямонакальных триодов, особенно это относится к лампе 300B, очень сильно зависит от года выпуска и производителя. Мне удалось прослушать несколько современных усилителей на этой лампе. Мягко говоря, я был удивлён и разочарован. Классическую музыку они воспроизводили без проблем, а вот современную и динамичную, невыразительно и тоскливо. Причина (с моей точки зрения) в том, что лампы 300В были включены в режиме с автоматическим смещением, а эта лампа звучит лучше всего с фиксированным. И лишь один из усилителей показал достойное звучание. Мне не разрешили снять кожух (очевидно разработчик боялся разглашения своих фирменных секретов), но, по его словам, лампы 300B были импортные, 1958 года выпуска, и смещение было фиксированным. Усилитель прекрасно справлялся с любым музыкальным материалом, обеспечивая полноценное звучание.

6С19П - из семейства триодов с косвенным накалом, самая маломощная (Pa=11Вт). Зарубежных аналогов - нет. Поэтому при применении одной такой лампы в усилителе, приходится довольствоваться тремя ваттами выходной мощности. А вот если установить две лампы, включив их параллельно, выходная мощность возрастёт до 6Вт. Звучание достаточно красивое и детальное, поэтому смело можно применять эти приборы в выходных каскадах усилителей. Естественно, в этом случае нужно подбирать лампы по парам или принимать меры по выравниванию их параметров.

6С41С - тоже триод с косвенным накалом (Pa=25Вт), имеет приблизительный зарубежный аналог EC360, причём с октальным цоколем. В Интернете на различных форумах мне приходилось встречать самые разные оценки звучания этой лампы, причём абсолютно противоположные. Не буду цитировать авторов этих высказываний, так как по моему мнению, большинство из них ничего не делали на этом триоде, поскольку ни режимов работы, ни схем включения никто не обсуждал. Мой опыт применения лампы 6С41С в выходном каскаде однотактного лампового усилителя, а также опыт А. И. Манакова, Д. Андреева, В. А. Стародубцева, позволяет сказать, что 6С41С - великолепно звучащая лампа, причём с любым типом смещения. Отличный, хорошо артикулированный бас и очень объёмная и детальная звукопередача - признаки звучания 6С41С. Кроме этого, вы удивитесь, мощность однотактного каскада на ней составляет около 7 ватт! Звучание 6С41С чем-то похоже на 300В с фиксированным смещением, причём не из самых плохих экземпляров. Но лампа 300В немного проигрывает лампе 6С41С (это не только моё мнение) в динамике. Недостатками чисто конструктивного характера, можно считать необходимость покупки специальных (не дешёвых) ламповых панелек и большой ток накала. Некоторые конструкторы так же считают недостатком большее время "вхождения в режим" (примерно 20-30 минут), по сравнению с прямонакальными лампами. Однако я не считаю этот факт недостатком, скорее особенностью, потому что любой ламповый усилитель начинает звучать лучше после 20-30 минутного прогрева. Такие очевидные достоинства, как отличное звучание, высокая выходная мощность, отсутствие проблем с фоном, присущих прямонакальным лампам, более простой выходной трансформатор (достаточно Ra=800ом) из-за низкого внутреннего сопротивления лампы (что тоже хорошо) и т.д. - с лихвой компенсируют эти недостатки.

6С33С (6П18С) - очень мощный триод косвенного накала (Pa=60Вт). Западных аналогов не имеет. Лампа уже давно применяется в усилителях, много схем опубликовано в различных изданиях и Интернете. Нужно сказать, что этот прибор лучше всего использовать в режиме с автоматическим смещением из-за временной и температурной нестабильности и склонности к саморазогреву. Звучание лампы в однотактном усилителе я бы охарактеризовал как несколько приземлённое и тяжеловесное, с отсутствием воздуха, но это лишь моё мнение, поэтому выбор я оставляю за Вами. Подчёркиваю, речь идёт об однотактном ламповом усилителе с выходным трансформатором. У А. Клячина дома я слушал усилитель на 6С33С, выполненный по схеме без выходных трансформаторов (OTL), так вот, тот усилитель звучал отлично.

Выходная мощность усилителя при применении 6С33С (6П18С) составит около 12Вт. Лампа ещё более длительное время "входит в режим", по сравнению с 6С41С.

Теперь немного поговорим о выходной мощности вообще. Для анализа я позволю себе ввести термин "комфортная мощность". Это, как правило, мощность, на которой аппарат работает длительное время, звучание его не раздражает и позволяет обеспечить наиболее выразительное исполнение всех нюансов музыкального произведения. Так вот, оказалось, что для меня в комнате площадью 18 квадратных метров, "комфортная мощность" составила около 0,5Вт на канал. Подавляющее большинство моих друзей, имеющих однотактные ламповые усилители, подтвердили этот факт. У кого-то было 0,4Вт на канал, у кого-то 0,7Вт на канал, в целом, цифры были похожи.

Чувствуете, к чему я клоню? Учитывая, что максимальная выходная мощность на канал в 2,5-3,0Вт для наших квартир более чем достаточна, а также большую дефицитность и дороговизну хороших ламп 300B, выбор пал на применение в выходном каскаде прямонакальных триодов 6С4С, 2А3 или 6B4G. Если же Вам нужен усилитель мощнее, примените триоды косвенного накала 6С19П, 6С41С.

Идём дальше. Одним из недостатков триодов принято считать большое напряжение раскачки. Рассмотрим поподробнее этот момент. Открываем нашу любимую программу SE Amp CAD и моделируем каскад на лампе 6B4. При напряжении питания около 300 вольт и токе 55ма выходная мощность при применении трансформатора с Ra=4ком составит 2,44Вт при напряжении на входе около 40 вольт. Глупо было бы не учитывать и тот факт, что выходное напряжение современных CD проигрывателей с ЦАПами дельта-сигма и операционными усилителями на аналоговых выходах составляет 2,0 вольта номинально (мой Rotel RCD-02S имеет выходное сопротивление 100ом и номинальное выходное напряжение 2,0 вольта, соответственно амплитудное - 2,8 вольта). Поэтому 40 вольт для раскачки выходного триода можно получить от простого предварительного каскада на резисторах, применив лампу с нужным Вам коэффициентом усиления. В моём случае этому условию полностью удовлетворяют лампы 6С5С, 6С2С или 6Н8С.

Они очень линейны и имеют глубокий раскрыв анодных характеристик при смещении на сетке вплоть до -24 вольт. Кроме этого данные типы ламп прекрасно подходят для работы с прямонакальными триодами взаимно компенсируя искажения друг друга.

Если же выходное напряжение вашего источника сигнала небольшое, то можно поступить следующим образом. Во-первых, можно применить лампу с большим коэффициентом усиления, например 6Н9С, 6Н2П, ЕСС83, E41CC. Во-вторых, применить разделительный трансформатор с коэффициентом 1:2. В-третьих, использовать в качестве лампы предварительного каскада пентод (тетрод). Противникам применения пентодов могу сказать, что лучшие образцы однотактных ламповых усилителей прошлого века, имели именно пентод во входном каскаде, а их звучание до сих пор считается эталонным. Чуть ниже я приведу схемы предварительных ламповых каскадов на пентоде и схему, в которой используется разделительный трансформатор.

Переходим к схеме на рис.1. Используем её как базовую, и путём применения различных ламп и изменения режимов их работы, попытаемся создать аппарат, соответствующий Вашим конкретным вкусам.

Как видите, схема очень проста, и состоит всего из двух каскадов, предварительного и оконечного. Я всегда придерживаюсь принципа минимально возможного количества каскадов усиления, так как добавление лишних элементов на пути сигнала приводит к ухудшению звучания.

Предварительный каскад усиления - резистивный. Поскольку расчёты каскада на резисторах есть практически в любой литературе и Интернете, я их не привожу. Считаю, что в нашем случае полезнее будет сказать о звучании ламп предварительного усилителя. При обсуждении схемы усилителя с А. И. Манаковым, им была предложена лампа 6С5С, как наиболее линейная, имеющая цилиндрическую конструкцию электродной системы. На втором месте - 6С2С. Если Вы откроете справочник, то увидите, что параметры этих ламп практически одинаковы, чего не скажешь о внутренней конструкции. Этим объясняется и разница в звучании. Несмотря на индивидуальные особенности (а они есть), обе лампы звучат очень хорошо. Недостатков я не заметил (один триод в баллоне я не считаю недостатком, скорее достоинством). Предлагаю Вам попробовать оба варианта и определиться, какой из них больше нравится, тем более что переделывать ничего не нужно. Если Вы не смогли найти эти лампы, применяйте двойной триод 6Н8С (обе половинки соединяем параллельно). Особенности такого включения описаны в моей прошлой статье "Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному", поэтому повторяться не буду. Можно также использовать лампу 6Н8С без соединения половинок в параллель, в этом случае одна лампа будет работать на оба канала (экономия места налицо).

Считаю необходимым сказать Вам и ещё об одном моменте. Лампа 6С2С - это не половина лампы 6Н8С (как ошибочно считают многие "специалисты" на форумах в Интернете). Справочные данные похожи, похожа и конструкция электродной системы, однако есть и различия. За счёт большей площади анода у 6С2С, крутизна характеристики у неё выше, а реальное внутреннее сопротивление ниже, чем у половинки 6Н8С. Коэффициент усиления при этом одинаковый (около 20). Траверсы крепления электродной системы 6С2С и 6Н8С одинаковы, однако в случае 6С2С они крепят один триод, а не два. Этим объясняется практически полное отсутствие микрофонного эффекта у 6С2С. Как Вы понимаете, из-за этого разница в звучании (хоть и не очень большая) будет обязательно. То же самое нужно сказать и о лампе 6С41С, которая не является половиной лампы 6С33С, как многие считают. Посмотрите внимательно на паспортные значения параметров этих ламп, а также на вольт амперные характеристики. Понятно, что разница в звучании будет существенной.

Кроме этого, Вы должны помнить и о том, что реальный динамический коэффициент усиления каскада на резисторах всегда меньше статического коэффициента усиления конкретной применяемой лампы. Чтобы не загромождать статью формулами, можно считать, что процентов на 25. Таким образом, при применении лампы 6С5С (6С2С), динамический коэффициент усиления реального каскада составит 15-16. Этот момент всегда нужно учитывать при расчёте лампового каскада на резисторах.

Можно вместо резистора в аноде входной лампы применить дроссель. По мнению некоторых радиолюбителей, каскад с дросселем звучит лучше. К сожалению, не могу с ними согласиться. Понимаю, что вкусы у всех разные, но должен высказать своё (и не только) мнение по поводу звучания таких каскадов.

Если Вы любите слушать симфоническую или джазовую музыку, то каскад с дроссельной нагрузкой не самый лучший вариант. Он звучит резко, я бы даже сказал - раздражающе. Очень сильно подчёркиваются обертоны струнных и духовых инструментов. Тростевые инструменты (саксофон и т.д.) звучат неестественно, с какими то неприятными призвуками. Если у Вас есть возможность послушать оба каскада (резистивный и дроссельный) одновременно (естественно с одним и тем же оконечным каскадом), то поставьте хорошую запись Дизи Гилеспи (труба) или Дэвида Сэнборна (саксофон). Я думаю, что разницу в звучании Вы услышите сразу.

Как Вы знаете, дроссель является индуктивностью, лампа предварительного каскада (драйверная) имеет выходную ёмкость, а лампа оконечного каскада - соответственно входную. В результате мы имеем резонансный контур, настроенный на частоту, которая определяется суммой этих ёмкостей и индуктивностью дросселя. F=1/2П умножить на корень квадратный из произведения LC. Вы должны знать, что при большой индуктивности дросселя, резонанс будет перемещаться из ультразвуковой области в звуковые частоты и, несмотря на то, что контур зашунтирован внутренним сопротивлением драйверной лампы, и значительно ослаблен, он всё равно присутствует. На частоте резонанса подъём может достигать до 10Дб.

И ещё один момент. Сопротивление дросселя растёт с ростом частоты, в результате мы получаем неравномерность усиления каскада (с ростом частоты она увеличивается). Естественно, при этом удлиняется спектральный "хвост" гармоник, что не лучшим образом сказывается на звучании.

Раз уж мы заговорили о предварительных каскадах, необходимо отметить, что есть много схем, авторы которых для организации смещения применяют батарейки или аккумуляторы. Многие считают, что электрохимические источники тока в цепях смещения предпочтительнее традиционного резистора и конденсатора, пагубно влияющих на звучание. Необходимо сказать, что батарейки или аккумуляторы могут стоять как в цепи сетки, так и в цепи катода.

Мною были опробованы семь типов аккумуляторов и три типа батареек различных производителей, имеющихся в магазинах. Из ламп были опробованы следующие: 6Н1П, 6Н2П, 6С2С, 6С5С, 6Н8С, 6Н9С, 6С4П, 6Э5П. Аккумуляторы в катодных цепях предпочтительнее, так как нет необходимости в подзарядке (они заряжаются током лампы). Единственное, чтобы не было перезаряда, нужно выбирать их ёмкость не менее 20*I лампы. В моём случае я выбирал ёмкость аккумуляторов в пределах 700-1000ма/ч.

Первое впечатление было очень хорошим, однако по мере прослушивания обнаружился небольшой недостаток. По моему мнению, звучание приобретало некоторую "жёсткость" (в не зависимости от типа электрохимического источника тока), которой не было при применении резистора и конденсатора. Лучшие результаты были получены при применении NiCd аккумуляторов, причём стоящих в цепи катода, а не сетки.

Нужно, конечно, сказать и о том, что электролитические конденсаторы в катодах я применяю Black Gate Rubicon. Возможно, каскад с аккумулятором или батарейкой звучит лучше традиционного, особенно в случае применения китайских конденсаторов и резисторов плохого качества, снятых с компьютерных плат и блоков питания. У меня таких радиоэлементов нет, поэтому предлагаю Вам самим послушать оба варианта и выбрать тот, который больше понравится.

Далее сигнал через разделительный конденсатор поступает на вход оконечного каскада, выполненного на прямонакальном триоде 6С4С. Про типы разделительных конденсаторов я писал много раз, поэтому сейчас скажу только об одном нюансе. При применении во входном каскаде ламп с небольшим коэффициентом усиления, в качестве разделительного лучше всего применять конденсаторы типа ФТ-3, К-77, К-78, а вот если в качестве драйвера применить тетрод или пентод, то бумагу в масле Jensen, К40У-9, К42У-2 и т.д.

Оконечный каскад особенностей не имеет. Лампа включена в режиме с автоматическим смещением. В прошлых статьях я описывал достоинства и недостатки фиксированного и автоматического типов смещения, поэтому повторять всё заново не имеет смысла. Выбирайте сами. Скажу лишь, что при применении электролитов Black Gate (на схеме С6 и С9), разницы в звучании практически нет, а вот недостатков, присущих фиксированному смещению, гораздо меньше.

Чтобы проблем с фоном при применении 6С4С не возникло, я запитал накал постоянным током. В случае применения диодов КД226 напряжение накала под нагрузкой составляет 6 вольт. Если Вы применяете другие диоды (обязательно "быстрые"), может появиться необходимость в корректировке напряжения накала при помощи дополнительного резистора 0,3-0,5ом. И ещё один момент. У прямонакального триода катод и накал - одно и то же, поэтому соединительные провода цепей накала должны быть высокого качества (в отличие от ламп с косвенным накалом). Если Вы применяете лампу 2А3, то её накал можно запитать "переменкой", уровень фона у неё изначально ниже (повторюсь, из-за параллельного включения нитей накала у обоих триодов внутри баллона).

Нужно сказать и о том, почему я применил трансформатор с Ra=4ком. Дело в том, что многие в своих конструкциях уже применили трансформатор фирмы "Аудиоинструмент" TW6SE, а он имеет Ra=4ком. Чтобы не тратить лишних денег на покупку нового трансформатора, используйте тот, что уже есть. Конечно, лучше применить трансформатор, габаритная мощность которого 100Вт, например TW10SE, низкие частоты в этом случае будут воспроизводиться ещё лучше, но и с TW6SE вы не будете разочарованы, поскольку габаритная мощность выходного трансформатора выбирается в пределах 20*Pвых или больше.

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 (около 6%). Поэтому сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra выбирают в пределах 3-5Ri (иногда до 7Ri), как компромисс между величиной нелинейных искажений и выходной мощностью. 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. В нашем случае при применении 6С4С или 2А3, с внутренним сопротивлением Ri=800ом, это условие выполняется.

Для иллюстрации вышесказанного привожу данные выходной мощности усилителя и коэффициента второй и третьей гармоники при различных значениях Ra (при 40 вольтах переменного напряжения на входе лампы, токе анода 60ма и 250 вольтах напряжения на аноде). Эти значения тока и напряжения я привёл в качестве примера совсем не случайно. В учебниках Цыкина и Войшвилло именно такие режимы рекомендуются для достижения наилучшего качества звучания.

Ra=4,0ком, Pвых=2,22Вт, 2-я гармоника 3,1%, 3-я гармоника 0,2% Ra=3,5ком, Pвых=2,4Вт, 2-я гармоника 3,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=3,0ком, Pвых=2,54Вт, 2-я гармоника 3,8%, 3-я гармоника 0% Ra=2,5ком, Pвых=2,7Вт, 2-я гармоника 4,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=2,0ком, Рвых=2,9Вт, 2я гармоника 5,3%, 3я гармоника 0,3% Надеюсь, комментарии излишни.

Ток покоя, как всегда, контролируем по падению напряжения на катодных резисторах. Если Вы примените детали, указанные на схеме, то он составит 55-60ма для лампы 6С4С и 5-6ма для лампы 6С5С.

Теперь переходим к случаям, когда входное напряжение усилителя меньше двух вольт или когда в выходном каскаде применяется лампа, требующая большого напряжения раскачки (например, 6С33С). На Рис.2 приведена схема предварительного усилителя на тетроде 6Э5П в триодном включении, а на Рис.3 в штатном тетродном включении.

Вы можете спросить, почему 6Э5П? Дело в том, что экспериментируя с различными пентодами (6Ж4, 6Ж52П и т.д.), мне не удавалось получить звучание, которое полностью меня бы удовлетворило. В некоторых случаях пропадала прозрачность, в некоторых появлялась сухость и т.д. и т.п. И только 6Э5П обеспечила необходимое качество звукопередачи. Общее впечатление - звучание очень похожее на триодное, только чуть ярче. Глубокий хорошо артикулированный бас, прозрачный верх и очень детальная середина - признаки звучания 6Э5П. Моя оценка - отлично! В любом случае, выбирать и слушать Вам, а я приведу параметры лампы в триодном и штатном включении.

Триодное включение: Ri=1,2ком; S=30ма/в; Кус=30-35. Тетродное включение: Ri=8ком; S=30ма/в; Кус=200. Ну как, впечатляет? Естественно, имея такие параметры, лампа свободно сможет "раскачать" любой триод, будь то 300В, 6С41С, 6С33С, ГМ70 и т.д.

Необходимо отметить, что широкополосные тетроды 6Э5П, 6Э6П с малым внутренним сопротивлением были "oткрыты" для аудио применения А. И. Манаковым. Они успешно применяются многими конструкторами в драйверах (триодный и тетродный режим) и в качестве выходных ламп. На этих же лампах в конце 2003 года А.И. Манаковым был разработан и резистивный ультралинейный каскад, тоже имеющий очень хорошее звучание.

Теперь рассмотрим вариант схемы с применением межкаскадного трансформатора. Достоинствами такого включения принято считать:

максимально возможное усиление
1. возможность согласования с любой нагрузкой
2. высокий КПД
3. меньшее напряжение питания каскада
4. более динамичное звучание.

Однако не всё так гладко. Недостатками схемы являются:

1. большие габариты и масса
2. необходимость экранировки
3. высокая цена
4. высокая цена

Если эти проблемы Вас не пугают, то на Рис.4 приведена схема предварительного каскада с применением межкаскадного трансформатора, имеющего коэффициент передачи 1:2. Особенности таких каскадов многократно описаны в различных источниках, поэтому подробно рассматривать их я не считаю нужным.

Статья была бы не полной, если не привести схему усилителя, в выходном каскаде которого работает триод косвенного накала. Я выбрал 6С41С, поскольку схем с использованием этой лампы очень мало, в отличие от 6С33С.

Настоятельно рекомендую Вам попробовать эту конструкцию. Вы будете просто удивлены звучанием. По сравнению с усилителем на 6С4С или 300В, я бы охарактеризовал его как более универсальное. Усилитель одинаково хорошо и естественно воспроизводит как классическую музыку, так и современную, с большим количеством импульсных составляющих.

Схема с использованием лампы 6Э5П во входном каскаде приведена на Рис. 5. Как всегда, она достаточно проста и хорошо повторяема, поэтому у Вас не должно возникнуть проблем при изготовлении этого варианта. Вы можете попробовать разные лампы во входном каскаде, и выбрать вариант, наиболее благозвучный для Вас. Лампа 6Э5П включена триодом, поэтому чувствительность усилителя будет 1,8-2 вольта. Если этого недостаточно, примените схему на Рис.3 или Рис.4. Чувствительность усилителя в этих случаях будет 0,35-0,4В и 0,8-1,0В соответственно.

Немного скажу о выборе режимов лампы 6С41С. Напряжение анод катод составляет 165-175 вольт, при токе через лампу около 93-95ма. Это означает, что мощность рассеивания составит около 16 Вт, что в полтора раза меньше паспортного значения (то есть лампа работает в облегчённом режиме).

Смещение -70 вольт. Если Вы также посмотрите на вольт амперные характеристики, то увидите, что рабочая точка лампы находится на линейном участке. Суммарный потребляемый ток одного канала усилителя составляет около 110ма. Таким образом, если Вы делаете стерео усилитель, то в его блоке питания будет достаточно применить один кенотрон 5Ц3С (5U4G). Номинальный выпрямленный ток этого кенотрона составляет 220-230ма (справочное значение). Если же Вы решите увеличить ток (что вполне допустимо), то в блоке питания усилителя необходимо будет применить два, параллельно включённых кенотрона, или изготовить усилитель в виде двух моноблоков. Естественно, первичная обмотка выходного трансформатора тоже должна быть рассчитана на этот ток.

На форумах в Интернете я как-то видел обсуждение источника питания усилителя с применением телевизионных демпферных диодов, например 6Д22С. Должен Вас предупредить, что при использовании этих ламп звучание усилителя теряет объёмность и детальность, пропадает глубина сцены, такое впечатление, что музыканты находятся на одной линии. Мне такое звучание не подходит, но Вы сами вправе решить этот вопрос. Если нет желания делать блок питания на кенотронах, целесообразнее применить "быстрые" полупроводниковые диоды - "фасты" и "ультрафасты", рассчитанные на соответствующий ток и напряжение, шунтируя каждый из них конденсаторами К78-2 ёмкостью 0,01-0,022Мкф, для устранения коммутационных помех при переключении.

Схема блока питания аналогична схеме, приведенной на Рис.1. Поскольку накал лампы 6С41С питается переменным током, диоды Д1-Д8, а так же конденсаторы фильтра С12-С15, нужно исключить. Помните и о том, что ток накала одной лампы составляет 2,7 ампера, поэтому накальные обмотки силового трансформатора должны быть рассчитаны на него.

Катодный резистор лампы 6С41С сильно греется, поэтому его мощность рассеивания должна быть не менее 15-20Вт.

Выходной трансформатор, применённый в данной схеме, изготовлен "Аудиоинструментом" и имеет следующие параметры: Ra=1ком; Ктр=12,5; Pгаб=100Вт; I=150ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току - около 150ом.

Ещё лучшее качество звучания было получено при применении выходных трансформаторов, намотанных на сердечниках ОСМ-0,16, изготовленных по моей просьбе Дмитрием Андреевым, за что ему отдельное спасибо. Параметры этих трансформаторов следующие: Ra=1ком; Ктр=10,05; Pгаб=160Вт; I=200ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току - около 50ом. В обоих случаях смещение составило -70 вольт, а мощность рассеивания лампы 6С41С во втором случае увеличилась всего на 1Вт. Звучание приобрело ещё больший объём и детальность, расширилась полоса воспроизводимых частот (вплоть до 70kHz) и увеличилась глубина сцены.

Монтаж всех усилителей, о которых я рассказал, выполнен навесным способом, с использованием медного многожильного кабеля Kimber серии TC. Мне нравится нейтральный характер звучания этого соединителя, а также невосприимчивость его изоляции из тефлона к нагреву. Стоимость - около 30$ за метр. Но, приобретая 1 метр этого кабеля, фактически вы получаете 8 проводов по 1 метру (4 синих и 4 чёрных). Согласитесь, что 4$ за метр хорошего провода, не так уж много.

Разводка "земли" выполнена "звездой", в прошлой статье я подробно описывал этот способ. Фон переменного тока слышен только в том случае, если поднести ухо вплотную к акустической системе. Если это не так, нужно повозиться с взаимным расположением радиоэлементов. В моём случае дроссели блока питания находятся в подвале шасси, а силовой и выходные трансформаторы сверху.

Ну вот, вроде и всё. В заключении, я хотел бы поблагодарить моего друга А.И. Манакова E-mail: detector(dog)surguttel.ru за постоянные консультации и помощь в редактировании этой статьи (все схемы были лично опробованы Анатолием Иосифовичем задолго до меня), а также за присланные им лампы 6Э5П и 6С41С.

Должен сказать Вам также и о том, что особенности восприятия музыки очень индивидуальны, поэтому не стоит зацикливаться на каких-то отдельно взятых схемах или лампах. Не только прямонакальные триоды обеспечивают высококачественное звучание. И пентоды, и триоды косвенного накала при грамотном построении схемы, правильном выборе рабочей точки и режимов, ничуть не хуже. Поэтому учитесь, пробуйте, слушайте, экспериментируйте. Нельзя забывать о теории электровакуумных приборов и построения усилителей на них, чтобы не было пустых "наитий" и "откровений свыше". Только в этом случае Вы сможете создать аппарат, который будет полностью соответствовать Вашим музыкальным вкусам.

Ламповые усилители

В статье предлагаются два варианта ламповых усилителей мощности звуковой частоты. Особенность представленных конструкций - гальваническая связь между каскадами. Авторы предприняли попытку найти оптимальное сочетание простоты, качества и повторяемости УМЗЧ с однотактным выходным каскадом мощностью до 8 Вт на канал.

Зачастую при оценке звуковоспроизводящей системы слушатель сознательно или безотчётно ориентируется на субъективные ощущения, определяющие качество звучания. При этом используются такие характеристики, как естественность, "прозрачность", "мягкость" звучания, "быстрота" (отчётливость) баса, детализация воспроизводимой композиции и пр. Разумеется, что с определённой долей условности эти характеристики можно связать с объективными параметрами этой системы - амплитудно-частотной характеристикой (АЧХ), коэффициентами гармонических и интермодуляционных искажений, уровнем шума и фона, коэффициентом демпфирования АС и др. Каждый из предлагаемых здесь ламповых УМЗЧ, с нашей точки зрения, можно рассматривать как сочетание приемлемого качества звучания, неплохих технических параметров и сравнительной простоты схемного решения.

Первый усилитель - однотактный, на лампе Г-807 (на рис. 1 схема одного из каналов стереофонического усилителя). Он представляет собой модернизацию усилителя "Profundo". Здесь применён дополнительно катодный повторитель, собранный на триодной части комбинированной радиолампы VL1 (6Ф1П). Такое включение позволяет согласовать работу входного и выходного каскадов с целью исключить спад АЧХ в области ВЧ и уменьшить нелинейные искажения преимущественно в области НЧ, возникающих в такой схеме при непосредственном соединении анода пентода и управляющей сетки Г-807.
Как и в первом варианте "Profundo", все каскады усилителя охвачены цепью следующих друг за другом местных обратных связей. Местная положительная обратная связь (ПОС) необходима не только для исключения оксидного конденсатора из цепи катода VL1.1, но и для улучшения воспроизведения низких частот ("быстрый" бас). В её цепи образован делитель напряжения R7R5, к которому подключена экранная сетка тетрода. Конденсатор С1 не обязателен, но может служить для устранения возможных шумов при перемещении движка резистора R1. Выходной каскад собран по ультралинейной схеме, снижающей его нелинейные искажения и выходное сопротивление.

Блок питания лампового УМЗЧ

В блоке питания УМЗЧ I использован унифицированный трансформатор ТС-180 (от старых телевизоров). Выпрямитель выполнен на полупроводниковых диодах VD1, VD2 по симметричной схеме удвоения напряжения. Малая глубина общей обратной связи не обеспечивает существенного подавления фона от пульсаций анодного напряжения, поэтому в блоке питания применены П-образные фильтры с дросселями.
Налаживание УМЗЧ проводят либо по методике, описанной в статье [ 1 ], либо (при отсутствии приборов) подстройкой резистором R4 до достижения максимального неискажённого на слух сигнала. Ток покоя анода лампы Г-807, равный 70 мА, можно корректировать подбором резистора R8. Смещение на управляющей сетке выходной лампы относительно катода - около -20 В.
Этот УМЗЧ позволяет применить выходной трансформатор с относительно небольшим магнитопроводом без потерь низших частот. В качестве ВА1 может быть использована широкополосная высокочувствительная (90... 100 дБ/Вт/м) динамическая головка.

На рис. 2 представлена схема однотактного УМЗЧ II на триодах 6С41С в выходном каскаде (один из двух каналов стереоусилителя). Усиление первого каскада осуществляется тетродом VL1 (6Э5П), с анода которого сигнал поступает на сетку выходной лампы VL2 (6С41С). Сигнал с середины вторичной обмотки выходного трансформатора Т1 через конденсатор С2 поступает на экранную сетку VL1, образуя петлю ПОС. Она дополнительно увеличивает усиление НЧ сигнала с помощью контура LC2 (где L - индуктивность половины вторичной обмотки трансформатора Т1), т. е. выполняет корректирующую функцию в области низших частот звукового диапазона. При этом резонансная частота контура может быть оценена как fрез= 1/(2π√LC2). ООС образована резистором R6 на экранную сетку VL1. ООС уменьшает нелинейные искажения и предотвращает самовозбуждение усилителя на низких частотах.
В блоке питания этого усилителя для выходного каскада применён выпрямитель на полупроводниковых диодах(по мостовой схеме), а для первого каскада (на тетроде VL1) используется однополупериодный выпрямитель на диодах VD5, VD6 с конденсаторами СЗ, С5. В качестве сетевого трансформатора в блоке питания для обоих УМЗЧ можно применить с достаточным запасом по мощности трансформатор ТС-180 (или его модификации, например, ТС-180-2), соответствующим образом соединив вторичные обмотки для получения необходимого переменного напряжения (63+63+42 В).
Налаживание усилителя производят установкой для VL2 тока покоя 10 = 120 мА подбором резистора R3. При этом напряжение смещения на сетке выходной лампы относительно катода должно быть около -75 В.
Магнитопроводы сетевого и выходных трансформаторов следует размещать в корпусе взаимно перпендикулярно для минимизации магнитной связи через поле рассеяния.

Параметры всех УМЗЧ приведены в табл. 1. Они измерены с помощью осциллографа С-107, милливольтметра B3-38, генератора ГЗ-118 и режекторного фильтра, входящего в его комплект.

На рис. 3 приведены АЧХ двух предлагаемых усилителей. Для УМЗЧ I АЧХ измерена при его номинальной мощности Рном = 5 Вт (здесь и далее - на частоте f = 1 кГц), для УМЗЧ II - при мощности Рном= 6 Вт.

В табл. 2 приведены параметры выходных трансформаторов для ламп, используемых в УМЗЧ I и II.
Для продления срока службы радиоламп желательно установить выключатель (тумблер), через который подают напряжение на аноды ламп примерно через 20 с после включения их накала.
Дроссели L1 и L2 на рис. 1 и рис. 2. могут быть заменены унифицированными Д31-5-0.14. Если их нет в наличии, можно использовать дроссели Др-1,2-0,16 и им подобные, однако при этом в УМЗЧ II следует увеличить ёмкость конденсаторов С4, С6 и С7 до 300 мкФ.
В обеих конструкциях УМЗЧ применены переменные резисторы R1 с кривой регулирования типа В. Остальные резисторы - МЛТ или импортные. Мощный резистор R8 (2,4 кОм) на схеме рис. 1 - например, ПЭВ-10 или импортный большей мощности. Допуск разброса номиналов резисторов - ±10%. Подстроечный резистор - СП-2-2-0,5, СП-3-9 и т. п., желательно со стопором оси.
Оксидные конденсаторы - например, К50-12, К50-17, К50-31 и аналогичные (или импортные). Конденсатор на входе УМЗЧ можно выбрать из плёночных (например, серии К73-9) или бумажных (серии К40У-9), хотя его влияние на звук менее ощутимо, чем межкаскадного (в обоих усилителях связь между каскадами непосредственная, без конденсаторов).

При сборке и отладке усилителей следует соблюдать предельную внимательность и осторожность (высокое напряжение). Вопросы устранения фона переменного тока хорошо изложены в . Добавим, что шасси УМЗЧ можно изготовить из алюминия или стали толщиной соответственно 1,5 и 0,5...0,8 мм. Входные разъёмы RCA ("тюльпаны"), выходные клеммы - с резьбой. Подстроечный резистор в цепи катода желательно расположить как можно ближе к входной лампе. Его корпус соединяют с общим проводом или экранируют. Провода накальных цепей скручивают между собой.
Психоакустические характеристики каждого из описываемых УМЗЧ имеют свои особенности. На наш взгляд, первому УМЗЧ свойственны детальность и прозрачность звуковой палитры, второму - сочетание мягкости басового регистра с чёткостью высокочастотных компонентов звучания. Общая характерная черта обеих конструкций - "теплота" звучания, как принято говорить о звуке с ламповыми усилителями.
Желаем успеха!

С. АХМАТОВ, Д. САННИКОВ, г. Ульяновск

ЛИТЕРАТУРА
1. Ахматов С., Санников Д. "Profundo" - ламповый усилитель звуковой частоты. - Радио, 2012, № 5, с. 16, 17.
2. Адаменко М. В. Секреты ламповых усилителей низкой частоты. - М: NT Press. 2007.
3. Симулкин С. Секреты ламповой High-End технологии. - Радиохобби, 1999. №4, с.49-52.