Ламповый усилитель для гитары на 6н2п 6п14п. Двухтактный ультралинейный УНЧ на EL84 (6П14П). Принципиальная схема усилителя на двух лампах

С. ВОРОБЬЕВ

Установка для высококачественного воспроизведения звука представляет собой двухканальную стереофоническую систему, состоящую из двух каналов А и Б. Оба канала собраны по одной и той же схеме и имеют идентичные частотные и амплитудные характеристики. Технические данные усилителей установки следующие:

Полоса усиливаемых частот 20-20 000 гц;
- неискаженная мощность на выходе каждого канала не менее 5-6 вт:
- нелинейные искажения не более 1,0%.

При отсутствии стереопроигрывателя граммзаписей или стереомагнитофона установка позволяет осуществить высококачественное звучание от обычных радиоустройств (проигрыватель, магнитофон, радиоприемник и трансляционная линия). Для этого регуляторы громкости и тембра обоих каналов имеют самостоятельные ручки управления.

При стереофоническом воспроизведении звука балансировка усиления каналов усилителя производится регулятором баланса с помощью индикатора выхода, который подключается поочередно к каждому из каналов.

Характеристики записи современных грампластинок в большинстве случаев имеют подъем на высоких и завал на низких частотах. При высококачественном воспроизведении грамзаписей необходимо компенсировать завал низких частот; для этой цели в установке имеется блок коррекции, позволяющий подобрать необходимую частотную характеристику для различных видов записей.

(Заводы и фирмы, выпускающие долгоиграющие грампластинки, используют различные частотные характеристики записи).

Для воспроизведения звука в комплект установки входят два акустических агрегата объемом по 0,285 м3.

Блок-схема установки показана на рис. 1.

Рис. 1. Блок-схема установки

Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 2.

На входе усилителя установлен переключатель рода работ П1 посредством которого на вход усилителя могут быть подключены звукосниматель, магнитофон, приемник AM, приемник ЧМ и трансляционная линия.

Регулировка громкости осуществляется переменными резисторами R3, R3-1 с логарифмической зависимостью величины сопротивления от угла поворота ручки. Это - компенсированный регулятор громкости, который хорошо зарекомендовал себя при малых уровнях сигнала.

Переключатель П2 закорачивает входы усилителей левого и правого каналов при монофоническом воспроизведении звука. Переменный резистор R6 необходим для балансировки усиления усилителей обоих каналов при стереофоническом воспроизведении звука.

Первые каскады усиления стереоусилителя выполнены на двух двойных триодах типа 6Н2П (Л1), в каждом из которых используется только одна половина двойного триода, что сделано с целью более лучшего разделения каналов усилителя.

Регулировка усиления на высоких частотах (тембра звучания) производится переменными резисторами R9, R9-1, а на низких частотах - резисторами R11, R11-1.

Вторые каскады усиления и фазоинвертеры усилителя работают на двойных триодах типа 6Н2П (Л2). Оконечные каскады усилителя собраны по ультралинейной схеме на лампах типа 6П14П (Л3, Л4). Отрицательная обратная связь осуществляется подачей напряжения с выходов усилителей на катод лампы Л2 (левая половина двойного триода) через цепочку R16, C16.

Вторичные обмотки выходных трансформаторов нагружены на четыре громкоговорителя, схема соединения которых приведена на рис. 3.

Рис. 3. Схема соединения громкоговорителей

Питание усилителя осуществляется от выпрямителя (рис. 4).

Рис. 4. Принципиальная схема выпрямителя

Для лучшего разделения каналов усилителя анодные цепи, питающие каскады усилителя, имеют самостоятельные сглаживающие фильтры. Лампочки Л5 и Л6 являются индикаторами наличия накального и анодного напряжений на выходе блока питания.

Усилитель и блок питания смонтированы на общем шасси, представляющем собой Г-образную панель. При желании блок питания усилителя можно смонтировать на отдельном шасси, что позволит сократить размеры и вес усилителя, а также упростить его наладку в связи с устранением непосредственных наводок от поля рассеивания силового трансформатора на детали и цепи усилителя.

Разметка и размеры шасси и передней панели приведены на рис. 5.

Рис. 5. Размеры и разметка шасси и передней панели

Размеры окон для крепления выходных трансформаторов даны для сердечников типа УШ 60X25. Сердечники с такими размерами окна следует применять в усилителе с выходной мощностью более 10 вт. В описываемом усилителе применены сердечники типа УШ 50 X 20, для крепления которых используется фланец. Все детали усилителя и блока питания, кроме выходных трансформаторов и дросселей фильтра выпрямителя, фабричные, имеющиеся в продаже.

Переменные резисторы для регулировки громкости использованы от приемника «Фестиваль». Можно использовать и другие сдвоенные переменные резисторы.

Для регулировки тембра необходимо отобрать переменные резисторы типа СП-1 или СПО-2. Они должны иметь хороший контакт и плавно изменять свою величину в зависимости от угла поворота движка.

Силовой трансформатор применен от телевизора «Рубин». В случае самостоятельного изготовления силового трансформатора его можно собрать на сердечнике УШ 30 X 60.

Сетевые обмотки состоят из двух секций с отводами, намотаны проводом ПЭВ 0,59, число витков 183+27. Анодная обмотка имеет отвод от середины и отводы от начала и конца обмотки. Общее число витков этой обмотки 67 + 383+383 + 67, провод ПЭВ 0,33. Обмотка для питания накальных цепей оконечных ламп (6П14П) имеет 12 витков провода ПЭВ 0,93. Обмотка для питания накальных цепей ламп предварительного усилителя и блока коррекции содержит 9 витков провода ПЭВ 0,93. Дроссели фильтра выпрямителя Др1 намотаны проводом ПЭВ 0,22 до заполнения каркаса. Сердечник Ш 20X30 с малым окном.

Особое внимание следует обратить на выходные трансформаторы, которые должны быть очень тщательно намотаны (виток к витку). Между секциями обмоток необходимо прокладывать не менее двух слоев шелковой лакоткани, а между вторым и третьим слоями обмоток - конденсаторную бумагу. Выводы делать проводом МГШВ 0,12 длиной не менее 15-20 см. Выводы вторичной обмотки следует делать тем же проводом, каким производилась намотка (ПЭВ 0,8-1,0), надевая на них хлорвиниловую трубку диаметром 1,5-2 мм. Места соединения выводов с обмоткой надо тщательно пропаивать и изолировать кусочком лакоткани.

Расположение секций обмоток выходных трансформаторов на каркасе и порядок соединения этих секций между собой показан на рис. 6 и 7.

Рис. 6. Расположение секций обмотки выходного трансформатора

Рис. 7. Порядок соединения обмотки выходного трансформатора

Перед тем, как устанавливать выходные трансформаторы на шасси усилителя, их необходимо предварительно проверить на отсутствие обрывов и коротких замыканий в обмотках, а также убедиться в правильности соединения секций обмоток между собой.

Данные всех остальных деталей усилителя и блока питания указаны на принципиальных схемах (см. рис. 2 и 4). При монтаже усилителя необходимо минусовой провод соединять с шасси только в одной точке, для чего под корпусы всех электролитических конденсаторов следует подкладывать изолирующие шайбы.

Точка заземления находится опытным путем при налаживании усилителя (по наименьшему уровню фона переменного тока, прослушиваемого в громкоговорителях). Пользоваться корпусом усилителя в качестве соединительных проводов заземления нельзя.

Накальные цепи следует подводить свитым проводом, помещенным в металлический чулок (экран). На экран надевать хлорвиниловую трубку, а экранный чулок заземлять только с одного конца.

Все сеточные и анодные цепи необходимо вести экранированным проводом типа РК-119 (в направлении управляющих сеток). Экран нужно заземлять также с одного конца. При отсутствии экранированного кабеля типа РК-119 можно воспользоваться любым экранированным проводом, надев предварительно поверх экранной оплетки хлорвиниловую трубку.

В сеточных цепях необходимо использовать резисторы типа УЛМ или МЛТ 0,15-0,25, в анодных цепях - типа МЛТ на соответствующую мощность рассеивания.

Сердечники дросселей и всех трансформаторов должны быть заземлены (соединены с шасси).

Налаживание усилителя надо начинать с установки режимов питания ламп, приведенных в таблице (на стр. 15). Напряжения на анодах и катодах усилительных ламп замеряются с помощью авометра (ТТ-1, ТТ-3, АВО-5, Ц-51 или другими соответствующими этому классу приборами).

Прибор подключается между минусовым (заземленным) проводом и точкой, где необходимо замерить напряжение. На анодах и экранных сетках напряжении могут быть на 15-20% ниже от указанных в таблице, что мало сказывается на работе усилителя. Напряжения, большие указанных в таблице, подавать не следует. На катодах ламп напряжения должны соответствовать величинам, приведенным в таблице, или иметь незначительные отклонения.

После установки режима необходимо произвести балансировку анодных токов ламп оконечных каскадов, для чего авометр следует подключить между анодами ламп 6П14П (предварительно установив его шкалу на 5-10 в) и с помощью переменных резисторов R29, R30 добиваться минимального показания прибора. Если при этом приходится значительно изменять величину какого-либо из резисторов R29, R30, то необходимо заменить лампу 6П14П в этой цепи, где значительно изменилось сопротивление.

С помощью переменных резисторов R43, R44 и R45 следует добиться минимального прослушивания фона переменного тока в громкоговорителях усилителя.

Все вышеперечисленные операции необходимо выполнять с отключенными цепями отрицательной обратной связи (R16, C16 и R16-1 C16-1). Затем подключить эти цепочки к соответствующим обмоткам выходных трансформаторов.

В случае самовозбуждения какого-либо из каналов усилителя необходимо поменять местами концы вторичных обмоток.

Глубина отрицательной обратной связи зависит от величины резисторов Rl6, R16-1. Чем меньше их значение, тем больше величина отрицательной обратной связи. Однако меньше 15 ком эти сопротивления ставить не следует, так как при этом значительно упадет выходная мощность усилителей. Для более успешного налаживания усилителя нужно воспользоваться генератором звуковой частоты и осциллографом. Подав на вход усилителя напряжение соответствующей амплитуды и частоты, на осциллографе просматривают форму и амплитуду усиленного напряжения в различных точках усилителя. Это дает возможность быстро определить участок, где возникают искажения, самовозбуждение и другие дефекты.

При отсутствии осциллографа и звукового генератора налаживание усилителя производят на слух, подключив на вход усилителя звукосниматель, магнитофон, приемник или трансляционную линию.

На рис. 8 приведена частотная характеристика одного канала усилителя.

Рис. 8. Частотная характеристика одного канала усилителя

Глубина регулировки тембра и громкости усилителей достигает 16-20 дб в зависимости от усиливаемых частот (штриховкой показаны пределы регулировки).

Принципиальная схема блока коррекции частотных характеристик для звукоснимателя показана на рис. 9.

Первый каскад блока выполнен по каскодной схеме на лампе 6Н2П (Л1). Переключатель П1 служит для подбора частотной характеристики в зависимости от типа проигрываемых грампластинок.

Переключателем П2 можно сужать и расширять полосу пропускания верхних частот блока коррекции в соответствии с качеством применяемых грамзаписей. В зависимости от положения этого переключателя полоса пропускания устанавливается в пределах от 5 до 13 кгц.

В положении I полоса пропускания не ограничивается. С целью уменьшения уровня различных наводок и лучшего согласования блока коррекции со входом усилителя, на выходе последнего применен катодный повторитель. Уровень усиления устанавливается переменным резистором R27 при наладке блока.

Питание блока осуществляется от того же устройства, с которым блок предполагается использовать (усилитель, низкочастотная часть радиоприемника, телевизора, магнитофона). Конструктивно блок коррекции оформлен совместно с панелью проигрывателя грамзаписей. В качестве звукоснимателя применена универсальная головка, которая позволяет проигрывать как обычные, так и стереофонические грамзаписи. При проигрывании стереофонических записей блок коррекции отключается. Катушка индуктивности L1 фильтра верхних частот намотана в карбонильном сердечнике типа СБ-5 (провод ПЭВ 0,07 до заполнения каркаса). При монтаже блока коррекции необходимо соблюдать те же правила, что и при монтаже стереоусилителя. Налаживание блока сводится к установке режима ламп, который приводится в таблице.

Правильно смонтированный блок начинает работать без наладки.

Громкоговорители левого и правого каналов стереоусилителя смонтированы в виде отдельных акустических агрегатов. В низкочастотной части агрегатов применены акустические фазовые инверторы, представляющие собой резонаторы Гельмгольца с рабочим объемом около 0,3 м3.

Высокочастотные громкоговорители выделены в отдельные секции, находящиеся в верхней части агрегатов.

Ящики агрегатов изготовлены из столярной плиты толщиной 25 мм (боковые стенки) и фанеры толщиной 10 мм (верхняя крышка, перегородка высокочастотной части и дно). Акустические экраны для низкочастотных громкоговорителей изготовлены из столярной плиты толщиной 25 мм, а трубы резонаторов из фанеры толщиной 10 мм. Размеры ящиков акустических агрегатов указаны на рис. 10.

Рис. 10. Размеры ящиков акустических агрегатов

Изнутри ящики проклеивают войлоком, поролоном, губчатой резиной или рубероидом. Можно также для внутренней обивки ящиков применить стеганую вагу, которая крепится к стенкам ящиков с помощью реек.

В случае применения иных типов низкочастотных громкоговорителей, рабочий объем ящиков акустических агрегатов можно подсчитать по формуле:

Площадь окна берется равной площади диффузора низкочастотного громкоговорителя. Если применяется несколько низкочастотных громкоговорителей, то площадь окна будет равна сумме площадей излучающей поверхности громкоговорителей (диффузоров).

Резонансная частота ящика берется равной резонансной частоте низкочастотного громкоговорителя.

Для изменения резонансных свойств ящика агрегата полезно сделать трубу резонатора раздвижной. Окончательная наладка установки для высококачественного воспроизведения звука производится с помощью тестзаписей ГОСТ 5289-61 и 33С6961-197, имеющихся в продаже.

ВРЛ №34 1970 год.
[email protected]

— данный ламповик изготовлен с использованием бюджетный электронных компонентов. То есть, задействованные в схеме детали находятся в свободной продаже не только в магазинах радиотоваров, но и на любом радио рынке. К тому же их можно приобрести очень дешево. Возможно у вас дома хранится старый, советских времен ламповый телевизор или радиоприемник, то тогда вам усилитель обойдется еще дешевле.

Все компоненты усилителя установлены на шасси с применением навесного монтажа. Панельки для установки пентода 6П14П лучше всего использовать из керамики. Ламповый усилитель звука предназначен для работы в паре с устройством предварительного усиления звука. То-есть должны иметься все необходимые элементы регулировки уровня громкости звука и тембра. В качестве примера такого предусилителя, можно взять персональный компьютер, а звуковой сигнал можно снимать с его линейного выхода.

• Мощность на выходе усилителя составляет 20 Вт
• Нелинейные искажения (КТЕ) не превышает 1,3%
• Входное напряжение усилителя 500 mv
• Параметр амплитудно-частотной характеристики находящейся в диапазоне от 32 Гц до 30 кГц составляет всего лишь ±0.9 дБ.
• Ламповый усилитель мощности звука реализован на радио лампах в количестве: 6Н2П — 1 шт., 6П14П — 4 шт.

Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя

Ламповый усилитель на 6п14п схема , которого выполнена на двух каскадах, один из которых каскад оконечного тракта, другой фазоинвертирующий каскад, собранный по типовой схеме с разделенной нагрузкой на двойном триоде 6Н2П. Оконечный тракт реализован по стандартной схеме с использованием четырех мощных выходных пентодов 6П14П, работающих по схеме двухтактного усиления в режиме А/В. Ток смещения на сетки управления всех четырех выходных ламп берется из цепи совмещенного катода, а именно с постоянного пяти-ватного резистора R12. Сопротивления R13 – R16 снижают возможность возникновения само-возбуждающего эффекта усилителя при высокой частоте.

В фазоинверторном каскаде, катодная цепь двойного триода 6Н2ПС имеет обратную отрицательную связь, поступающую с обмотки вторичного напряжения трансформатора установленного на выходе. Напряжение питания усилитель получает с выпрямителя, образованного диодным мостом. В анодную цепь фазоинвертора напряжение поступает через фильтрующую цепочку R9-C2. Установленный на выходе усилителя трансформатор, собран на сердечнике из Ш-образных пластин электротехнической стали. Пластины типа Ш-30 с толщиной набора 36 мм. Катушка первичной обмотки выполнена проводом марки ПЭЛ-0,31 и содержит две секции по 1200 витков в каждой. Катушка вторичной обмотки имеет 88 витков и выполнена проводом ПЭЛ-1,0.

Намотка трансформатора

Наматывать трансформатор выходного каскада следует на двойном каркасе разделенного перегородкой. Принцип намотки секций, порядок ее выполнения, а также схема подключения обмоток и их соединение показано на снимке ниже. Каркас первичной обмотки поделен на 6 секций, которые содержат по 300 витков в каждой. Обмотка вторичного питания поделена на 4 секции с 44 витками в каждой. Очередность намотки выходного трансформатора такова: первым делом укладывают витки в секции каркаса под номерами 1,8,2,7,3. Далее конструкцию снимают с намоточного устройства, разворачивают на 180 градусов и продолжают наматывать остальные секции с номерами 4,9,5,10,6.

На снимке показан трансформатор оконечного каскада усилителя с номинальной мощностью 20 Вт.
а — размещение трансформаторных обмоток; б — схема соединения трансформаторных обмоток

Силовой трансформатор источника питания лампового усилителя, изготовлен на магнитопроводе из трансформаторной стали Ш-40 с толщиной набора пластин 50 мм. Первичная обмотка имеет 430 витков намотанных проводом ПЭЛ 0,8. Вторичная обмотка выполнена проводом ПЭЛ-0,31 и содержит 400 витков. Обмотка накальной цепи кенотрона имеет 11 витков провода ПЭЛ-1.0. Обмотки для цепей накала радио ламп L4 и L5 имеют 13,5 витка провода ПЭЛ 1,0 каждая.

Я не претендую на то, что все высказывания в статье являются 100% верными. Прошу учесть, что это первый мой значительный проект и до этого я вообще мало знал что-нибудь о радиолампах, их схемотехнике, монтаже и т.п.

Идея собрать усилок для колонок витала в моей голове очень давно. Впрочем, я об этом уже писал в первой части статьи. И тут один мой друг "подсел" на конструкторы МастерКИТ, собирал все подряд, в том числе и усилок для колонок S30. Я тоже загорелся, но я ведь не ищу легких путей:) Опять-таки начитался форумов и решил собрать гибридный усилок, это который состоит из входного лампового каскада, а выходного - на транзисторах. На e-bay таких конструкторов вагон. И все они в районе 25-50 бакинских. Но в то время я еще боялся покупок онлайн и поэтому решил собрать гибридный усилок своими силами. Пошел на форум за подсказкой, и в результате меня отговорили от гибридника:) Начал поглощать информацию тоннами, выбирать схемы, изучать основы ламповой схемотехники, монтажа, намотки трансформаторов. Судя по статьям и форумам, все было просто: 1-3 советских лампы, пара трансов от старых совковых телевизоров, и усил готов. Затрат по предварительным подсчетам получалось 1000-1500р. В принципе очень даже недорого. Но первый же поход на радиобарахолку закончился ничем. Старые трансформаторы от теликов там отсутствовали, да и вообще почти никакого выбора. В инете тоже не особо было с вариантами на покупку. Точнее были, но по совсем "конским" ценам.

Тем временем устаканивалась примерная схема для будущего усилителя. Колонки Solo2 имеют чувствительность в районе 86-89дБА, что очень мало для лампового усилителя. Поэтому все варианты с мощностью 3-5Вт я отсек сразу. Но при этом лампы 6П14П (буржуйский вариант - EL84) везде предлагаются как самый оптимальный вариант начинающему лампоусилостроителю. Поэтому хорошим вариантом казался выходной каскад с 2-мя 6П14П (в параллельном включении) на плечо, что увеличивало мощность почти в 2 раза. Опять же хотелось хваленого всеми триодного включения, не смотря на маленькую мощность. Поэтому была выбрана схема Манакова А.И.

Она была переделана под входной каскад на 6Н6П (по отзывами на форуме она имеет очень хорошее звучание) и другое анодное напряжение (по совету самого А.И. Манакова). Все расчеты выходного каскада проводились в программе SEAMPCAD для ламп EL84, что в принципе не совсем соответствует действительности при использовании советских ламп 6П14П.

Регулятор громкости было решено не ставить - упрощение конструкции, не нужно греть голову выбором качественного регулятора, да и все равно усилитель предназначался для использования с компом, на котором громкостью можно рулить без проблем.

Особой проблемы с комплектующими не было. Как говорится, "покупай-заказывай". Но ведь как всегда хотелось подешевле.

Лампы и все детали были найдены в городе, ничего заказывать через интернет, тем более по бешеным ценам, не понадобилось. Питающий транс было решено сделать на базе ТС-180 или ему подобном.

Вы спросите, а как же дроссельные фильтры? Ведь необходимо отфильтровать анодное напряжение. Решил поставить так называемые "электронные дроссели" - транзисторные фильтры. Они обеспечивают очень хороший уровень фильтрации при минимальном падении напряжении. На базе нескольких схем была расчитана такая схема:

В электронном дросселе есть еще один плюс - плавное нарастание анодного напряжения. С использованием данной схемы задержка получается в районе 2 минут. Для ламп 6П14П и анодного напряжения 370В этого хватит вполне.

Осталась проблема в выходных трансах. Брать готовые - дорого (1500-2000р за штуку). Мотать самому - еще тот заморочь, особенно когда в розницу негде купить медный провод нужной толщины и в нужном количестве. Везде продают только большими катушками... Долго изучал принцип расчета трансформаторов. Научился работать с программой TubeTransCalc .

Вообще мегарулезная программа. А потом заспамил порядка 20-30 контор и заводов, которые занимаются намоткой и изготовлением трансформаторов на заказ. Ответили только единицы и из них нашлась только одна контора, которая предлагала изготовить трансы по моим расчетам за 700р/шт. Но оказалось не все так гладко, ценник потом начал плавно увеличиваться, повылазили еще кое-какие трудности с заказом и оплатой, пришлось с этой конторой завязать. После чего была найдена другая питерская контора, которая обещала изготовить выходные трансы на базе ШЛ25х50 по 800р/шт и еще и питающий транс на базе тора ОЛ50-80-50 также по 800р. Итого 2400р, не считая доставки. Очень даже неплохо.

Силовой транс заказал с обмотками:

• 2шт по 320В 0,125А с отводами 280В и 300В (на всякий случай)


• 3шт по 6,3В 2А (решил заложить питание на индикаторы вых. мощности)

Выходные трансформаторы расчитал под ШЛ25х50. Ri=875Ом, Ra=4200Ом.

Вторичку запланировал по методу Партриджа на 4-8-16Ом.

По расчетам получилось:

• Первичка 19 слоев секциями 3-4-5-4-3 проводом 0,315; коммутация последовательно


• Вторичка 4 слоя между секциями первички проводом 1,12; коммутируется в зависимости от сопротивления нагрузки


• Активное сопротивление первички - 130Ом


• Активное вторички - 0,16-0,64Ом в зависимости от сопротивления нагрузки и способа коммутации


• Ls=0,0047Гн


• Частотная характеристика 24-100000Гц (при неравномерности 1дБ)

Заказал, оплатил, через месяц получил. Вместе с доставкой вышло в 3000р. Качество изготовления устроило вполне.

Правда случился "коллапс" с силовым трансом, который позже был разгадан. Заложенные мной обмотки 280, 300 и 320В не пригодились. Выпрямленное и отфильтрованное напряжение под нагрузкой не соответствовало расчетному. Уже позже с помощью друга и его осциллографа было выяснено, что у нас напряжение в сети имеет форму синусоиды со "срезанными" верхушками. За счет этого выпрямленное напряжение не равняется вычисленному по формуле.

На всякий случай прикупил стабилизатор напряжения Solby SVC-1000VA. Эта модель относится к электромеханическому типу стабилизаторов, обеспечивающих плавное регулирование выходного напряжения с высокой точностью (3%) его поддержания. Регулирование обеспечивается сервоприводом, автоматически отслеживающим за изменениями входного напряжения и тока нагрузки.

Он форму синусоиды не исправляет, но, по крайней мере, страхует от значительных перепадов напряжения и, соответственно, - от изменения величины анодного напряжения и сдвига режима работы ламп.

Пора было собирать макет. Взял большую доску и сварганил макет одного канала. Много времени потратил, подбирая катодные резисторы для 6П14П-ЕВ. Все никак с расчетами в SEAMPCAD не совпадало. Оказалось, вот тут и есть разница между басурманской EL84 и нашей 6П14П: на нашу лампу нужно подать МЕНЬШЕЕ напряжение смещения, чем на их. Так что при напряжении смещения в районе 12В я добился требуемого катодного тока 36мА.

Макет заработал:) Счастью не было предела.

Единственный косяк - очень явный низкочастотный фон. Но это оказались издержки длинных "соплей" в макете и неправильного расчитанного резистора на входе. Изначально он был 200Ом, уменьшил его до 8,2Ом - все стало чисто:) Решил собрать индикатор выходного сигнала. Схема достаточной простенькая.

Изначально она была на лампах 6Е1П, но они мне не понравились. Долго искал 6Е3П. Кое-как нашел. По 150р/шт. Собрал - работает.

Решил попробовать логарифмический по схеме руки всем известного Lynx"а.

Собрал. Работает, но не нравится. Вернулся к первому варианту.

Оставалось спроектировать корпус и скомпоновать в нем "начинку".

Просмотрел вагон фоток корпусов. Прошурстил все варианты под заказ. Ничего не впечатлило. В результате решил сделать сам. Конечно, хотелось дерево подороже или шпон. Но в результате остановился на обычной сосне. Спроектировал в Компасе примерный вариант корпуса, просчитал все размеры. Нарисовал в Кореле внутреннюю плату. Полностью навесным монтажом решил не заморачиваться, а сделать на базе куска текстолита. Так проще.

Прошелся морилкой на 3 раза, потом лаком паркетным тоже в 3 слоя. Получилось очень даже неплохо:)

Собрал плату. Проверил. Засунул все в корпус. Поигрался с прокладкой сигнальных кабелей для минимизации фона. Удовлетворился:)

Звук понравился. Чистое звучание, все инструменты прослушиваются. По сравнению с родным усилком колонок - небо и земля. Мощности хватает для раскачки колонок примерно на 60% громкости. Индикаторы - просто загляденье. Если смотреть фильм, то столбики шевелятся в такт открытия рта - очень прикольно.

Ну и теперь о грустном: себестоимость усилителя получилась 7200р. (это с учетом всех деталей, часть которых (от логарифмического индикатора, подбора катодных резисторов) осталась на будущее, пары запасных ламп 6П14П-ЕВ для подбора пар, морилки, лака. Дополнительно покупка инструментов (сверел, коронок, электролобзика, пилок) и стабилизатора напряжения - еще около 4500р . Вот вам и ламповый усилитель:)

Но все равно я доволен. Готовый за такую бы цену с аналогичными характеристиками и внешним видом я бы, наверное, не взял.

Ну, а если когда-нибудь захочется собрать еще усилитель, то следующим этапом будет усилитель на полевых транзисторах. Все-таки КПД выше, размер и вес в разы меньше.

PS: Хочу поблагодарить всех, кто помог мне в этом проекте, а в частности:

• мою жену Анечку за то, что морально поддерживала, помогала и не дала бросить все на полпути


• обитателей форума audioportal.su: А.И. Манакова aka Гэгэн , Леонида aka Пермяк , Сергея А за помощь и подсказки в процессе; и многих других, из чьих сообщений я подчерпнул много полезной информации

Мотивом для создания этого усилителя послужил… транформатор. Нашел у себя в гаражных запасах трансик на ШЛ-железе. Привлек он мое внимание тем, что при толщине намотки ленты 20 мм, шириной она оказалась всего 30 мм.
И я подумал: если разбрать этот трансик то получится два отличных ПЛ сердечника из тоненькой ленты площадью 6 см кв. Для однотактника такая площадь маловата, а вот двухтактничек попытаться собрать можно.
Захотелось потягаться в конструктиве с каменными усилителями и получить максимально плоскую конструкцию.

В результате получилась описываемая ниже схема.

Схема лампового усилителя

После выбора основных схемных решений встал вопрос: а что можно улучшить? Пришло на ум три улучшения.

Улучшение фазоинвертора

Кремневый стабилитрон в катоде

Питание накалов ламп первых каскадов постоянным током

Характеристики усилителя

Вес усилителя получился около 8 кГ, а габариты 360 мм на 330 мм.
При этом высота конструкции - всего 70 мм!!! Ну чем не транзисторные габариты?

Конструкция и детали

Фотография усилителя со снятым верхним кожухом приведена ниже.

Вид усилителя сверху со снятой крышкой

Ниже приведены фрагменты конструкции.

Плата усилителя (один канал)

Плата выпрямителя −100В и генераторов стабильного тока

Вид на монтаж сбоку

Электролиты анодного питания

Анодный и накальный выпрямители

Конструкция выходного звукового трансформатора

Всего первичная обмотка получается 2×2000 витков. В качестве межобмоточной изоляции использовалась обычная упаковочная бумага. Она оказалась довольно плотной и жесткой. При работе на нагрузки 4 и 16 Ом используются секции А, В, а на 8 омную нагрузку секции А, В и Б
Порядок соединений секций первичной и вторичной обмоток показан на следующем рисунке.

Соединение секций выходного трансформатора

Слева приведена схема соединений секций первичной обмотки, справа - вторичной для 8 омной нагрузки. Н1а, К1а - начало и конец первой секции первичной обмотки на одной катушке, Н1b, К1 b, - начало и конец первой секции первичной обмотки на второй катушке. Для вторичных обмоток - 1а и 3а соответсвенно секции А и В. А 2а - секция Б.

Конструкция питающего трансформатора

Для уменьшения высоты конструкции было выбрано горизонтальное расположение ламп и гибрид печатного монтажа с навесным. Все детали расположены на печатных платах и соединяются с ламповыми панелями проводами. Как видно из фото, лампы и печатные платы крепятся на отдельной металлической панели. Она представляет собой П-образную деталь с неравными стронами и выполнена из 1 мм листового железа. Этот узел с прикрепляется к дну-основанию шестью винтами М3.
Для получения минимальной разницы в наводках на правый и левый каналы, конструкция сделана максимально симметричной.

Поскольку железо силового трансформатора было с отверстиями, через них пропущены шпильки Ø4 мм и через втулки высотой ~7 мм весь транс прикреплен к основанию. Крепление выходных трансформаторов осуществлено с помощью уголков из 0,6 мм железа заправленных под хомут, стягивающий выходной транформатор. Плата блока анодного и накального выпрямителей крепится к основанию с помощью уголка. Электролиты анодного питания (слева от силового транформатора) крепятся к основанию с помощью текстолитовых планок (нижней и вехней толщиной 1,5-2,0 мм) и шпилек диаметром 3 мм.

Детали

Печатные платы нарисованы в двух слоях: первый - проводники, второй - рисунки деталей. Для получения только проводников достаточно отключить печать второго слоя. Платы нарисованы уже в зеркальном отражении и готовы для примерения в «лазерно-утюжной технологии».
Поскольку для ламп оставлено достаточно места (учтен опыт предыдущих разработок) тепловой режим усилителя получился весьма благопроиятным.

Стереотипы существуют всюду! Так и в усилительной , особенно если это касается аппаратуры классов Hi-Fi или High-End. Тут уж будь добр, и трансформаторы ставь побольше, и кенотрон в выпрямителе, и монтаж веди непременно серебряными проводами, и позолоченное шасси приготовь!

Рискую, что меня «заклюют» аудио-филы, но все-таки представляю УЗЧ, построенный по симметричному принципу с входным фазовращающим трансформатором и бестрансформаторным питанием анодных и экранных цепей. Включать ламповый усилитель можно через дифференциальный выключатель, который можно купить .

При желании в усилитель можно ввести регулятор тембра, который будет отличаться от обычного лишь удвоенным количеством компонентов и сдвоенными потенциометрами регулировки.

Тот, кто не мыслит себе УМЗЧ без отрицательной обратной связи (ООС), может осуществить таковую, соединив с общим (не заземляемым!) проводом среднюю точку вторичной обмотки выходного трансформатора, а с крайних выводов этой обмотки через резисторы (и конденсаторы, если требуется коррекция АЧХ) подать сигнал ООС в соответствующие точки катодных, анодных или сеточных цепей.

Главное здесь, чтобы сигнал был в нужной фазе, и ООС не превратилась в положительную обратную связь (ПОС). при которой произойдет сужение диапазона усиливаемых частот, а при достаточной глубине ПОС самовозбуждение усилителя. При введении ООС таким способом цепь, идущая к громкоговорителю, отсоединяется от шасси и соединяется с общим проводом, в качестве которого служит м субшасси», хорошо изолированное от корпуса усилителя и заземления и представляющее собой пластину из одностороннего фольгированного стеклотекстолита, размещаемую в подвале шасси.

Под ламповые панели и корпуса переменных резисторов, устанавливаемых на шасси, в субшасси вырезаны отверстия. Лампы вставляются в керамические панели с экранами ПЛКЭ-9. обоймы которых имеют гальванический контакт с шасси усилителя и заземлением. При отсутствии ООС один из проводов вторичной обмотки трансформатора Т2, как и первичной Т1, соединен с шасси усилителя и может заземляться.

Сведя к минимуму длину монтажных соединений, можно отметить, что ламповый усилитель звуковой частоты с бестрансформаторным питанием опасен примерно в равной степени с трансформаторным, имеющим высокие питающие напряжения. В обоих случаях обязательны требования безопасности: не производить монтаж и не касаться высоковольтных цепей, когда усилитель включен в сеть.

При хорошей изоляции обмоток трансформаторов Т1…ТЗ друг от друга, от сердечников и от шасси, вход и выход УМЗЧ абсолютно безопасны. Тем более, по определению, они должны иметь гальванический контакт с землей. ООС по переменному току можно ввести в предоконечном каскаде, исключив конденсаторы С7 и С8. При этом нелинейные искажения (но и коэффициент усиления) уменьшаются.

УЗЧ предназначен для работы от линейных выходов аудиоаппаратуры с выходным напряжением 0.5… 1.0 В. Как правило, такие выходы имеют низкий выходной импеданс для устранения завала ВЧ-составляющих в аудиосигналах за счет распределенной емкости экранированных соединительных проводов. В предлагаемом усилителе для этой цели и вход сделан низкоимпедансным.

Первый каскад усилителя выполнен по схеме с общей сеткой, также обладающей низким входным импедансом. Для уменьшения потерь коэффициент трансформации входного трансформатора Т1 выбирается в пределах 3…5. При хорошо подобранных моточных данных Т1 полоса пропускания УЗЧ получается достаточно широкой (40… 15000 Гц по уровню -6 дБ).

С увеличением коэффициента трансформации она сужается, в основном, сверху - за счет увеличения межвитковой емкости обмоток трансформатора. Нижняя граница полосы пропускания зависит от индуктивности обмоток, размеров сердечника Т1 и типа его материала. Например, при одинаковом числе витков на сердечнике из феррита 6000НН нижняя граничная частота УЗЧ будет ниже, чем для Т1 на сердечнике из материала 2000НН.

При равных нижних частотах среза на первом сердечнике нужно мотать меньше провода, чем на втором, а это уменьшает межвитковую емкость обмоток, т.е. расширяет полосу пропускания Т1 и оставляет больше места для межобмоточной изоляции, которая в этом усилителе должна быть высокого качества. Применение кольцевого сердечника позволяет снять проблему наводок от сетевого напряжения и помех. В противном случае придется применить экран из «магнито-мягкого» материала (мягкой стали, пермаллоя). Экран должен быть сплошной (достаточной толщины) или многослойный.

Альтернативой входному трансформатору в данном усилители звуковой частоты может послужить оптрон «в союзе» с ламповым фазовращателем или оптронная пара с симметричным выходом. Применение только разделительных конденсаторов на входе усилителя звуковой частоты чревато появлением неустранимого фона от питающей сети. Я не добивался от усилителя мощности звуковой частоты экстремальных характеристик, так как главной задачей была проверка возможности функционирования усилителя при непосредственном питании его от сети.

Если возникнет желание улучшить качество усиливаемого сигнала (и так - неплохое!), то, в первую очередь, следует, насколько возможно, уменьшить пульсации питающего напряжения. Например, вместо резистора R18 можно установить дроссель индуктивностью 2,5… .4.0 Гн и дополнительный оксидный конденсатор сразу после диодного моста емкостью 20…50 мкФ (450 В), а емкость С13 увеличить до 200…470 мкФ (450 В).

Вместо первого конденсатора можно включить неполярный конденсатор параллельно обмотке дросселя и так подобрать его емкость, чтобы получился параллельный резонансный контур, настроенный на частоту пульсаций выпрямленного напряжения (100 Гц). Такой контур имеет максимальное сопротивление на резонансной частоте и значительно подавит пульсации питающего напряжения.

Применение более совершенного транзисторного стабилизатора (взамен простого на VT1) также улучшит качество усиливаемого сигнала. Наконец, прецизионный стабилизатор накала, например, из , в добавление к описанным выше рекомендациям позволит использовать усилитель с любыми источниками сигналов (динамическими микрофонами, магнитными звукоснимателями проигрывателей грампластинок, лазерными проигрывателями компакт-дисков и пр.).

Входной сигнал в усилителе поступает на регулятор громкости R1. а с его движка на первичную обмотку I входного разделительного трансформатора Т1. Проходящий через нее ток через общий сердечник индуцирует во вторичных обмотках II и III одинаковые, но противофазные напряжения ЗЧ, поступающие в цепи катодов лампы VL1. Режимы работы триодов этой лампы по постоянному току заданы сопротивлением переменного резистора R2.

Перемещая его движок, балансируют каскад (без входного сигнала), включив между анодами триодов VL1 вольтметр постоянного тока. Перед балансировкой движок R2 устанавливается в среднее положение. Конденсаторы С1 и С2 устраняют отрицательную обратную связь по напряжению ЗЧ. Через разделительные конденсаторы С4 и С5 противофазные сигналы подаются в цепи сеток триодов лампы VL2.

Переменный резистор R7 определяет рабочие точки триодов VL2 и служит для балансировки каскада по постоянному току, R5 и R6 резисторы утечки управляющих сеток. Конденсаторы С6 и С7 устраняют ООС по ЗЧ. Противофазные сигналы с анодов триодов VL2 через разделительные конденсаторы С9 и С10 поступают на управляющие сетки ламп VL3 и VL4 двухтактного оконечного каскада.

Резисторы R12…R14 задают режим работы каскада по постоянному току (R13 осуществляет балансировку каскада), R10 и R11 резисторы утечки управляющих сеток, конденсаторы С11 и С12 устраняют ООС по ЗЧ. Усиленный сигнал ЗЧ выделяется на высокоимпедансной анодной нагрузке оконечного каскада (обмотке I выходного трансформатора Т2). Низкоомная нагрузка (акустическая система) подключается к обмотке II Т2.

Двухтактные (пушпульные) каскады усилителя работают одну половину периода усиливаемого сигнала, противоположное плечо (если не учитывать ток покоя) в это время «отдыхает». Это обстоятельство позволяет больше нагрузить лампы. Для повышения качественных характеристик УЗЧ в его оконечном каскаде введена ООС на экранные сетки. Такой каскад называют «ультралинейным».

Часть выходного напряжения снимается с первичных полуобмоток выходного трансформатора и подается на сетки ламп, обеспечивая снижение нелинейных искажений и лучшее демпфирование нагрузки за счет уменьшения выходного импеданса усилителя. При приближении отводов от обмотки I Т2 (на экранные сетки) к точке питания выходной каскад приближается по свойствам к пентодному (растет выходной импеданс, усиление и нелинейные искажения, уменьшается демпфирование), при приближении сеточного отвода к аноду к триодному (где все наоборот).

В усилителе применены постоянные резисторы типов МЛТ, МОН; переменные резисторы типов СП. СПО (непроволочные) с возможно большей мощностью рассеяния (1- 2 Вт). Их регулировочные характеристики типа «А» (для регулятора громкости R1 -»В»). Оксидные конденсаторы типов К50-7. К50-12. К50-17, К50-20, К50-27, К50-31 или импортные.

Конденсаторы должны обладать минимальной утечкой (класс «LL» для импортных) и иметь рабочую температуру до +105°С. Неполярные конденсаторы для надежности лучше применять на рабочее напряжение 630 В. Можно использовать конденсаторы старых типов (МБГО, МБГП-2) на напряжение не менее 400 В. Эти конденсаторы имеют внешний экран, который следует соединить с заземляемым шасси.

На экранирование переходных конденсаторов обычно мало обращают внимание, а ведь наводки на них извне тоже бывают весьма значительными, что уменьшает устойчивость УЗЧ. Выходной трансформатор Т2 намотан на сердечнике из пластин Ш19, толщина набора 40….45 мм. Намотка производится виток к витку, между слоями обмоток прокладка из одного слоя тонкой лакоткани или двух слоев конденсаторной бумаги.

Между обмотками желательно проложить фторопластовую (тефлоновую) прокладку (обмотать сверху лентой «ФУМ» фторопластовой лентой, применяемой в сантехнике для герметизации трубных соединений). В крайнем случае, между обмотками можно проложить два слоя провощенной писчей бумаги. Сначала проводом ПЭВ-2 диаметром 1,0… 1,2 мм наматывают секционированную (для согласования с различными нагрузками) обмотку II, содержащую 86 витков (40+12+16+18), затем проводом ПЭВ-2 (лучше ПЭЛШО) диаметром 0.18…0,21 мм наматывают секции обмотки I, имеющие по 1500 витков.

При намотке второй половины обмотки I каркас трансформатора поворачивают на 180° для обеспечения большей симметрии полуобмоток с целью уменьшения индуктивности рассеяния . Отводы для экранных сеток делают от 380…500 витков, считая от центрального вывода (питания). Входной трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце 3000НН…6000НН диаметром 20…30 мм. Первичная обмотка содержит 60…100 витков провода ПЭВ диаметром 0,31 мм, вторичные по 180…300 витков ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм.

Сердечник с проницаемостью 3000 мне попался, когда я разбирал строчный трансформатор от старого цветного телевизора. Сделать из него кольцевой сердечник можно несколькими способами:

1. выпилить алмазным надфилем;
2. склеить из кусочков прямоугольное подобие кольца;
3. истолочь феррит в порошок или измельчить на наждаке, магнитом «выбрать» ферритовую пыль из смеси с абразивом, смешать с небольшим количеством эпоксидного клея (с минимальным количеством отвердителя), размять «тесто» и выложить в форму.

Альтернативный (не ферритовый) вариант входного трансформатора предложен в журнале «Радио» . Там написано буквально следующее: «…обмотка I состоит из 2×210 витков провода ПЭ диаметром 0,1 мм, обмотка II имеет 4×2100 витков провода ПЭ диаметром 0.05 мм… (правда, получается трансформатор с соотношением витков 1:20, а нам нужен 1:3).

Сердечник из Г-образного пермаллоя, сечение сердечника 6×12 мм. Экран двойной. Внутренний - стакан из 2-миллиметрового пермаллоя. Внешний, который плотно надевается на внутренний, сделан из меди в виде отрезка цилиндра с толщиной стенок 6 мм.

Дно его изготовлено из пермаллоя (2 мм). Такой массивный экран сделан для уменьшения наводок и микрофонного эффекта. Помещенный внутрь экрана трансформатор обложен кругом ватой для устранения воздействия вибраций и микрофонного эффекта,..». Такой трансформатор был применен на входе усилителя магнитофона, сигнал на который подавался с магнитной головки воспроизведения (вход с чувствительностью единицы милливольт).

Применение ферритового кольцевого сердечника позволяет на тех уровнях входного сигнала (0,5… 1,0 В), с которыми работает усилитель, вообще обойтись без экрана или запаять Т1 в экран из луженой жести, соединив его с заземляемым шасси (трансформатор должен быть надежно изолирован от экрана). Кольцо для Т1 берется с большим диаметром внутреннего отверстия (тонкое).

Перед намоткой его обматывают двумя слоями ленты «ФУМ». Для симметрии на двух противоположных сторонах кольца наматывают вторичные обмотки. Обмотав кольцо с обмотками двумя слоями ленты «ФУМ», по всей окружности кольца наматывают первичную обмотку. Сверху также можно обмотать лентой «ФУМ» или залить трансформатор каким-либо непроводящим компаундом.

Чтобы расширить полосу пропускания входного трансформатора, можно шунтировать обмотки II и III низкоомными (десятки-сотни ом) резисторами одинакового сопротивления (чувствительность усилителя, конечно, ухудшится).

Также можно применить трансформатор с соединенными вместе вторичными обмотками, а резистор R2 подключить крайними выводами к катодам триодов VL1, упразднив конденсаторы С1 и С2. Выиграв немного при этом в расширении полосы пропускания УЗЧ, проигрываем в усилении входного сигнала.

Трансформатор ТЗ стандартный, накальный, например, ТН-36. Обмотка II подключается к лампам VL1, VL2, резистором R19 производится балансировка УЗЧ по минимуму шумов (при максимальном усилении без входного сигнала). Обмотка III используется для накала ламп оконечного каскада (VL3, VL4).
Данный УЗЧ можно превратить и в полностью дифференциальный.

Для этого необходимо намотать симметричную обмотку I входного трансформатора Т1 или применить в качестве оного два малогабаритных трансформатора типа ТОТ с соотношением витков 1:3…5. Понижающие обмотки обоих трансформаторов включаются последовательно, точка соединения обмоток соединяется с заземляемым шасси.

При обычном использовании УЗЧ это еще один альтернативный вид входного трансформатора (понижающие обмотки обоих ТОТов включаются параллельно, а повышающие согласно схеме). Выходной трансформатор Т2 также нужно (для дифференциального включения) снабдить симметричной обмоткой II (рассчитанной на импеданс нагрузки), центральный вывод которой соединить с заземляемым шасси.

УЗЧ. выходной каскад которого применен в описываемом здесь усилителе, был изготовлен на основе в конце 60-х годов прошлого века. А в 70-х годах усилитель был реконструирован и работает исправно до сих пор. Конструктивно усилитель можно выполнить на шасси из мягкой стали, расположив его каскады в линейку.

Не следует забывать, что все каскады усилителя гальванически связаны с сетью, поэтому все перепайки следует производить только отсоединив усилитель от сети, а настроечные операции выполнять диэлектрическим инструментом. Для упрощения работы можно при настройке запитать усилитель от трансформаторных источников или лабораторных блоков питания, имеющих на выходе необходимые напряжения, а уж после настройки подключить УЗЧ к «родной» бестрансформаторной схеме.

Необходимый этап настройки, который следует выполнять очень внимательно и аккуратно, отработка «интерфейса», т.е. сопряжение каскадов, которые можно заземлять, с теми, которые заземлять категорически нельзя. Поскольку каскады усилителя двухтактные, то нет смысла загонять их режимы строго в класс «А», т. е. устанавливать рабочую точку в середине линейного участка характеристик ламп.

Подключив к выходу УЗЧ измеритель нелинейных искажений (без приборов «увидеть» изменения малых величин достаточно сложно), одновременно изменяют сопротивления катодных резисторов обоих плеч настраиваемого каскада (не забывая попутно его балансировать) до получения минимальных искажений при заданной амплитуде входного сигнала.

Как показала практика. УЗЧ с бестрансформаторным питанием в силу применения стабилизатора напряжения и отсутствия силового трансформатора с большим внутренним сопротивлением имеет более высокие параметры, чем стандартный (с трансформаторным питанием).

Ограничение максимального уровня усиливаемых сигналов наступает позднее, что является признаком расширения динамического диапазона усилителя. Применение дифференциальной (двухтактной) от входа до выхода с индивидуальной балансировкой каскадов позволяет подавить четные гармоники в сигналах и уменьшить собственные и наведенные синфазные помехи и шумы.

Выходная мощность предлагаемого усилителя составляет 12 Вт в полосе частот 40… 15000 Гц (с завалом по краям 6 дБ) при входном напряжении 0,7 В, коэффициент гармоник не превышает 1%. Оконечный каскад можно умощнить, применив, например, вместо ламп 6П14П более мощные 6П45С, 6РЗС и запитав их анодные и экранные цепи от умножителя напряжения, подобно предложенному в .

При наличии мощных радиочастотных наводок вход УЗЧ (возможно, и каждую управляющую сетку ламп) следует зашунтировать конденсатором небольшой емкости (100… 1000 пФ) с максимально укороченными выводами, а последовательно включить ВЧ-дроссель, например, ДМ-0,1 100 мкГн. Если входной сигнал имеет постоянную составляющую, то его подают на усилитель через разделительный конденсатор емкостью 0,1… 1.0 мкФ.

Несмотря на прогресс техники, ламповые конструкции звукоусиливающих устройств еще долго будут сохраняться как класс и радовать нас своеобразным «мягким» звуком. Применение бестрансформаторного питания таких устройств шаг к уменьшению габаритов и массы аппаратуры. Желаю успеха!