Усилитель звука своими руками ламповый своими руками – ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ — Усилители мощности низкой частоты (ламповые) — Усилители НЧ и все к ним

Ламповый усилитель своими руками

Ламповый усилитель своими руками

Глядя на внушительные четырёхзначные ценники ламповых усилителей звука можно предположить, что самостоятельная сборка подобного лампового усилителя связана с большими расходами. Однако используя стандартные телевизионные лампы (которые даже новые продают по 1-2 доллара) и унифицированные трансформаторы, можно создать ламповый УНЧ вполне приличного уровня.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема устройства:

Самая сложная и трудоёмкая часть конструкции — это металлический корпус. Шасси выгнул из корпуса старого тюнера. Плюс заключался в том, что меньше дырок нужно сверлить. В качестве силового трансформатора использовал ТС-180. Выходные трансформаторы — из двух ТВЗ-1-9 на канал. На другом канале ТВЗ-1-9 и ТВЗ-3Ш. Подробнее про звуковые трансформаторы читайте тут. Играет очень не плохо, по крайней мере намного лучше, чем на недорогих микросхемах или на транзисторах. К сожалению, еще одного фирменного лампового УНЧ нету — сравнить нет с чем.

По расходам усилитель звука получился копеечный — купил только диоды в блок питания, а все остальное нашёл в сарае. В общем неплохой аппарат за такие деньги!

Позже захотелось подключить индикатор звука на 6Е5С. Нашёл вот такую схему:

Спаял этот «кошачий глаз». Работает, причём довольно красиво смотрится.

Сам ламповый усилитель собран на несущем шасси. А корпус изготовил выпилил лобзиком из ДСП. Потом все детали соединил с помощью самонарезных винтов и клея. В местах закрутки самонареза надо было предварительно просверлить отверстие сверлом диаметром 2мм, иначе лопалось ДСП. После высыхания ящика обработал его болгаркой со шлифовальным кругом. Дальше обклеил все шпоном и покрыл лаком.

Очень хотелось сделать зеркальний низ под лампы, но увы не получилось. Резать еще куда не шло, но сверлить дырки… Поэтому просто выпилил его из текстолита и покрасил. Переднюю крышку сделал из жести.

Хорошенько вычистил и покрыл лаком, для того чтоб блестело. Главное, не закрывать сами лампы, ведь именно оранжевое свечение накалов и создаёт ту приятную атмосферу при прослушивании, которая присуща усилителям на лампах.

radiostroi.ru

Делаю ламповый усилитель (стек) своими руками — DRIVE2

Полный размер

Готовый вариант

Каждый хороший гитарист рано или поздно мечтает о настоящем ламповом усилителе, т.к. никакими цифрой или транзистором вы не сможете передать ту самую динамику и почувствовать изюминку вашего музыкального инструмента — а это и есть тот самый кайф и удовольствие. Именно поэтому данные усилители по сей день считаются лучшими и самыми дорогими. Почему это так — я объяснять не буду, т.к. — это отдельная статья. Если грубо/кратко, то лампа наименьшим образом искажает полезный сигнал при усилении (если интересно как почему и т.д., то Гугл в помощь или есть смысл прочитать статью в книге: «Юный радио-любитель» В.Г. Борисова).

Полный размер

Лампульки — такие тёёплые =DDD

Так вот, усилки такие стоят как пол безпробежной машины, а значит нужно разбираться и делать всё самому.

Чего мы хотим:
1) Усилок для дома и небольших репетиций — по мощности не более 30 Ватт
2) Великолепный чистый звук и сочный хайгейновый перегруз (но в то же время универсальный)
3) динамик 12 дюймов хорошего качества
4) Красивый/заводской внешний вид
5) Низкая себестоимость

Начнём:

1) Выбираем комплектующие
— Схема чистого звука. перегруза. оконечника
— Лампы в предусилитель 6Н2П-ЕВ (12AX7)
— Лампы в оконечник 6П3С-Е (6L6)
— Проходные конденсаторы WIMA (EPCOS, К73-17, качественная плёнка)
— Силовой и выходной трансформатор
— Динамик Vintage 30
— и по мелочи: фанера, кожзам, резисторы, переменные резисторы, клей, краска, фурнитура, инструменты и т.д.

2) Делаем корпус. Нужно 2 корпуса (сам усилок и кабинет, если делать всё в одном — получается комбик, но для меня это не практично). Я использовал берёзовую фанеру на 18 мм, купил на базе лист и распилил идеально ровно (можно заказать распил на той же базе доплатив пару сотен). Размеры взял с какого-то западного сайта кабинета от маршала 1х12, скрутил детали коленными саморезами, промазав перед этим места соприкосновения ПВА, далее делаем дырку под динамик и обтягиваем хорошим кожзамом наш корпус. Место, где динамик, обтягивается хорошей тканью/сеткой — на ваш вкус.

Фанерка

Полный размер

Зашкурил

начинка кабинета Динамик Vintage 30 -12

Специальная площадка под джек 6,3

Выбрал прикольную по цвету ткань

3) Шасси. Я делал (гнул) его сам, взяв лист от корпуса какого-то ПК. Примеряем детали, делаем отверстия свёрлами и коронками, зашкуриваем всё и покрываем чёрным грунтом. Далее прикручиваем детали. Если есть возможно заказать по размерам уже готовое шасси — лучше делать так.

Отверстия

Полный размер

Грунт

Полный размер

Детальки

Полный размер

Примеряем трансформаторы

4) Спаиваем и отлаживаем схему. Это самый ответственный и сложный этап. Для пополнения знаний чего и куда очень советую форум GTLAB.NET. Я выбрал чистый звук от легендарного Fender Twin — канал NORMAL. Он великолепно звучит, а секрет звучания в его простоте. Перегруз я взял от усилка Krank Revolution 1 немного переделав его. Оконечник я взял от того же кранка, переделав его и добавив в него немного схемотехники из какого-то маршала. честно говоря не помню его модель. После спайки выставляем смещение на выходных лампах (ток по мануалу), проверяем на наличие щелчков, высокочастотного фона, фона 50 Гц и т.д. Если в черновом варианте всё ок. то можно спаивать всё красиво и надёжно.

Полный размер

Навес

Черновой вариант

Полный размер

Делаем черновые панельки с надписями на бумаге 1

Полный размер

Делаем черновые панельки с надписями на бумаге 2

4) Наводим красоту. Для оформления покупаем необходимую фурнитуру: ручки громкости, уголки и прочие мелочи. Переднюю часть я закрыл синим орг-стеклом и вывел внутрь 12 вольт для подсветки от RGB ленты. Эмблему мне вырезали друзья на лазерном станке из молочного акрила. Переднюю и заднюю панель с надписями мне также сделали на лазерном станке (гравировка по серебряному акрилу). Перед этим точные до десятых мм шаблоны я сделал в программе CorelDRAW.

Полный размер

орг-стекло

Полный размер

Подсветка RGB

Полный размер

Эмблема

5) Результат. Самое здоровское, что я сравнивал свой звук с реальными усилителями этих фирм и был просто поражён, что своими руками на русских аналогах ламп звук, абсолютно, не хуже оригинала, а даже лучше: например в случае с Кранком (может за счёт другого динамика). Когда я собирал знаменитый MESA ректифаер — опять! Звук, как 2 капли воды с оригиналом. Совсем мизерное различие, которое обычный человек (не музыкант) в жизни не заметит. В магазинах подобное стоит 70 000,150 000, 200 000 р. и более, я затратил (по старому курсу) около 15 000 р. (себестоимость без стоимости инструментов). Так это на века — ручная работа! Поэтому ламповая голова — это вполне реальная мечта для школьника 11 класса))) Прошло уже 7 лет — полёт нормальный, радует меня до сих пор.

Полный размер

Счастье ламповости

ВСЕМ УДАЧИ!

www.drive2.ru

Простой ламповый усилитель своими руками

Ламповые телевизоры и другая техника на основе ламп давно ушла в прошлое – по крайней мере, она больше не используется в таком же масштабе, что и раньше. Логично было бы предположить, что она во всем уступает современным устройствам, или оборудованию на основе транзисторов, но не все так просто. Звучание полупроводниковой аппаратуры, как ни странно, уступает проверенному годами оборудованию на ламповой основе. Проверить это может каждый радиолюбитель, который все еще не пытался собрать мощный ламповый усилитель своими руками.

На самом деле работа со схемами многолетней давности станет хорошим опытом для начинающего радиомастера, а простой ламповый усилитель своими руками собирается быстро и легко. Правда нужно сразу оговориться, что часть оборудования все же придется приобрести в радиомагазине, либо в местах, где продается старая ламповая техника.

Как собрать ламповый усилитель своими руками

Часть деталей – такие, как лампы 6Н2П и 6П14П лучше приобрести в магазине, но кое-что допустимо взять и из отслужившей много лет техники. Так, можно изготовить ламповый усилитель из телевизора, взяв оттуда трансформаторы ТВЗ 1-9, дроссели Др-5-0,08, и часть других деталей. Далее показана схема простого лампового усилителя своими руками. Она может быть видоизменена и усовершенствована, и дается только для ознакомления с общими принципами работы устройства.

Этот усилитель является одноактным, и не обладает той эффективностью, которой обладает двухтактная схема усилителя звука. Двухтактная схема отличается большей сложностью изготовления и последующей настройки, поэтому переходить к ней лучше после практики на более простых моделях.

Сборка простого лампового усилителя своими руками потребует следующих материалов: Силовой трансформатор вида ТС-100 или аналогичный. Можно взять любой трансформатор – главное, что напряжение на вторичной обмотке было в пределах 210-230В, а  сам он имел 2-3 накальные обмотки.

Резисторы:

Разделительные конденсаторы берутся с расчетом на 300 Вольт. Лампы 6Н2П и 6П14П.

В качестве электролитов подбираем совершенно любые в пределах 300-350В – нам нужна наибольшая емкость. В качестве входной лампы использован триод двойного типа. На втором канале усилителя применен второй триод этой же лампы.

В качестве корпуса лампового усилителя своими руками можно применить небольшой системный блок от ПК. В этом случае из него не нужно даже снимать кулер – он пригодится для охлаждения ламп, которые, как известно, достаточно сильно греются. По крайней мере, такое нестандартное использование корпуса от системника не вызвало никаких проблем с установкой ламп, и дало возможность смонтировать усилитель компактно и аккуратно.

Примеры конденсаторов:

Помимо схемы, показывающей, как собрать ламповый усилитель своими руками, существует еще несколько вещей, о которых стоит знать.

Мощность всех резисторов должна быть в пределах 1 Вт (можно ниже, но нежелательно).

Лампа:

При настройке необходимо по очереди подключить лампы  6Н2П и 6П14П, проверяя напряжение смещения на них. На первой оно должно составить 7-10В, на второй (входной лампе  6Н2П) оно не должно выходить за рамки 0,8-1,5В.

Будет желательным использование осциллографа для контроля настройки усилителя. Осциллограф может быть также изготовлен самостоятельно.

Некоторыми радиолюбителями предложено использование ламп 6Н23ПЕВ, которые считаются более подходящими для создания наиболее чистого звука.  Приставка Е и ЕВ обозначает качество воспроизведения сигнала.

www.vsedelkin.ru

Самодельный ламповый усилитель | Сабвуфер своими руками

Самодельный ламповый усилитель звуковых частот (УЗЧ) изготавливался из расчета эксплуатации в тяжелых условиях (длительная непрерывная работа, нестабильная энергосеть и т.п). Все испытания на прочность, надежность и качество звучания усилитель выдержал с честью.

С его помощью озвучивались танцплощадка, дискотека, спортзал, фойе. Дома культуры, а также свадьбы и другие культурные мероприятия. Выходная мощность усилителя звуковой частоты не менее 5 Вт. К нему можно подключить электрогитару и микрофон. Полоса воспроизводимых частот — от 50 до 18000 Гц. Глубина регулировки тембра (по высоким и низким частотам) ±15 дБ.

За основу усилителя (рис.1) взята плата УНЧ от радиоприемника «Ригонда-102» вместе с выходным трансформатором. Силовой трансформатор (рис.2) взят от этого же радиоприемника, однако подойдет любой другой мощностью 70 ..80 Вт. Обмотка II должна быть выполнена проводом диаметром не менее 0.23 мм и выдавать напряжение 250…270 В.

Микрофонный усилитель (МУ) собран по схеме, приведенной на рис.3. Резистор R1 (рис.1) регулятор громкости. Его желательно сделать тонкомпенсированным. Сигнал с R1 поступает на управляющую сетку VL1.1. Резистор R2 не только антипаразитный, но и обеспечивает необходимое смещение на лампе при малой громкости.

Весь усилитель охвачен цепью отрицательной обратной связи, глубина которой регулируется резистором R7 При изменении его сопротивления меняется громкость и глубина регулировки тембра. Емкостью С4 подбирается нужное «количество» низких частот. Конденсатор С10 шунтирует катодный резистор R14 для увеличения коэффициента усиления каскада на VL1.2.

Конденсатор С11 устраняет самовозбуждение усилителя на высоких частотах. Система разделения сигнала для подачи на лампы двухтактного каскада VL2 и VL3 необычна. Сигнал на управляющую сетку VL2 снимается с анода VL1.2 через С9. а на сетку VL3 — с общего провода (корпуса) через R16. Это не только упрощает конструкцию, но и избавляет от необходимости точного подбора деталей фазоинвертора.

Выходной трансформатор Т1 включен по ультралинейной схеме, но можно применить и обычную схему, поставив в цепи экранных сеток ламп выходного каскада антипаразитные резисторы. Конденсатор С12 ограничивает выбросы на сверхзвуковых частотах, тем самым предотвращая возможное самовозбуждение.

Провода накала ламп не заземлены, они идут вместе, свитые друг с другом с шагом примерно 1 см. На один из этих проводов подано постоянное напряжение +29 В. Оно снято с делителя R4-R5 в блоке питания (рис.2). В результате, низкочастотного фона (50 Гц), который обычно присутствует в усилителях такого типа, здесь в громкоговорителе практически не слышно.

Корпус для лампового усилителя

Акустическая система (рис.4) имеет мощность порядка 22 Вт, ее суммарное сопротивление — 6 Ом. В АС 6 динамических головок (рис.4а) 2 — низкочастотные. 2 — среднечастотные и 2 — высокочастотные В качестве корпуса громкоговорителя использован футляр от малой ударной установки. Расположение головок показано на рис.4б.

Ламповый усилитель своими руками размещен в корпусе из листового кровельного железа. Все углы после изгиба пропаяны для большей прочности. Крышка и передняя панель крепятся к корпусу винтами М2.5 (рис.5). Высота корпуса зависит от габаритов силового трансформатора.

Блок питания отгорожен от остальной схемы перегородкой из тонкой алюминиевой пластины по высоте корпуса. Клеммы для звуковой колонки (выход) расположены на задней стенке, входное гнездо Х1 — на боковой. Задняя стенка имеет жалюзи, а на верхней около выходных ламп и силового трансформатора сделаны вентиляционные отверстия.

www.radiochipi.ru

Усилитель звука своими руками (УМЗЧ): виды, схемы, простые и сложные

Содержание

  1. Простейшие
  2. Сразу вверх
  3. Теоретическая интермедия
  4. Лампы
  5. Как сделать трансформатор?
  6. На микросхемах
  7. УМЗЧ для сабвуфера
  8. Усилитель для наушников

— Сосед запарил по батарее стучать. Сделал музыку громче, чтобы его не слышать.
(Из фольклора аудиофилов).

Эпиграф иронический, но аудиофил совсем не обязательно «больной на всю голову» с физиономией Джоша Эрнеста на брифинге по вопросам отношений с РФ, которого «прёт» оттого, что соседи «счастливы». Кто-то хочет слушать серьезную музыку дома как в зале. Качество аппаратуры для этого нужно такое, какое у любителей децибел громкости как таковых просто не помещается там, где у здравомыслящих людей ум, но у последних оный за разум заходит от цен на подходящие усилители (УМЗЧ, усилитель мощности звуковой частоты). А у кого-то попутно возникает желание приобщиться к полезным и увлекательным сферам деятельности – технике воспроизведения звука и вообще электронике. Которые в век цифровых технологий неразрывно связаны и могут стать высокодоходной и престижной профессией. Оптимальный во всех отношениях первый шаг в этом деле – сделать усилитель своими руками: именно УМЗЧ позволяет с начальной подготовкой на базе школьной физики на одном и том же столе пройти путь от простейших конструкций на полвечера (которые, тем не менее, неплохо «поют») до сложнейших агрегатов, через которые с удовольствием сыграет и хорошая рок-группа. Цель данной публикации – осветить первые этапы этого пути для начинающих и, возможно, сообщить кое-что новое опытным.

УМЗЧ мощностью 350 Вт

Простейшие

Итак, для начала попробуем сделать усилитель звука, который просто работает. Чтобы основательно вникнуть в звукотехнику, придется постепенно освоить довольно много теоретического материала и не забывать по мере продвижения обогащать багаж знаний. Но любая «умность» усваивается легче, когда видишь и щупаешь, как она работает «в железе». В этой статье далее тоже без теории не обойдется – в том, что нужно знать поначалу и что возможно пояснить без формул и графиков. А пока достаточно будет умения паять электропаяльником и пользоваться мультитестером.

Примечание: если вы до сих пор не паяли электронику, учтите – ее компоненты нельзя перегревать! Паяльник – до 40 Вт (лучше 25 Вт), максимально допустимое время пайки без перерыва – 10 с. Паяемый вывод для теплоотвода удерживается в 0,5-3 см от места пайки со стороны корпуса прибора медицинским пинцетом. Кислотные и др. активные флюсы применять нельзя! Припой – ПОС-61.

Слева на рис. – простейший УМЗЧ, «который просто работает». Его можно собрать как на германиевых, так и на кремниевых транзисторах.

Простейшие усилители звука

На этой крошке удобно осваивать азы наладки УМЗЧ с непосредственными связями между каскадами, дающими наиболее чистый звук:

  • Перед первым включением питания нагрузку (динамик) отключаем;
  • Вместо R1 впаиваем цепочку из постоянного резистора на 33 кОм и переменного (потенциометра) на 270 кОм, т.е. первый прим. вчетверо меньшего, а второй прим. вдвое большего номинала против исходного по схеме;
  • Подаем питание и, вращая движок потенциометра, в точке, обозначенной крестиком, выставляем указанный ток коллектора VT1;
  • Снимаем питание, выпаиваем временные резисторы и замеряем их общее сопротивление;
  • В качестве R1 ставим резистор номинала из стандартного ряда, ближайшего к измеренному;
  • Заменяем R3 на цепочку постоянный 470 Ом + потенциометр 3,3 кОм;
  • Так же, как по пп. 3-5, в т. а выставляем напряжение, равное половине напряжения питания.

Точка а, откуда снимается сигнал в нагрузку это т. наз. средняя точка усилителя. В УМЗЧ с однополярным питанием в ней выставляют половину его значения, а в УМЗЧ в двухполярным питанием – ноль относительно общего провода. Это называется регулировкой баланса усилителя. В однополярных УМЗЧ с емкостной развязкой нагрузки отключать ее на время наладки не обязательно, но лучше привыкать делать это рефлекторно: разбалансированный 2-полярный усилитель с подключенной нагрузкой способен сжечь свои же мощные и дорогие выходные транзисторы, а то и «новый, хороший» и очень дорогой мощный динамик.

Примечание: компоненты, требующие подбора при наладке устройства в макете, на схемах обозначаются или звездочкой (*), или штрихом-апострофом (‘).

В центре на том же рис. – простой УМЗЧ на транзисторах, развивающий уже мощность до 4-6 Вт на нагрузке 4 Ом. Хотя и работает он, как и предыдущий, в т. наз. классе AB1, не предназначенном для Hi-Fi озвучивания, но, если заменить парой таких усилитель класса D (см. далее) в дешевых китайских компьютерных колонках, их звучание заметно улучшается. Здесь узнаем еще одну хитрость: мощные выходные транзисторы нужно ставить на радиаторы. Компоненты, требующие дополнительного охлаждения, на схемах обводятся пунктиром; правда, далеко не всегда; иногда – с указанием необходимой рассеивающей площади теплоотвода. Наладка этого УМЗЧ – балансировка с помощью R2.

Справа на рис. – еще не монстр на 350 Вт (как был показан в начале статьи), но уже вполне солидный зверюга: простой усилитель на транзисторах мощностью 100 Вт. Музыку через него слушать можно, но не Hi-Fi, класс работы – AB2. Однако для озвучивания площадки для пикника или собрания на открытом воздухе, школьного актового или небольшого торгового зала он вполне пригоден. Любительская рок-группа, имея по такому УМЗЧ на инструмент, может успешно выступать.

Динамика

Динамический диапазон УМЗЧ определяется по кривым равной громкости и пороговым значениям для разных степеней восприятия:

  1. Симфоническая музыка и джаз с симфоническим сопровождением – 90 дБ (110 дБ – 20 дБ) идеал, 70 дБ (90 дБ – 20 дБ) приемлемо. Звук с динамикой 80-85 дБ в городской квартире не отличит от идеального никакой эксперт.
  2. Прочие серьезные музыкальные жанры – 75 дБ отлично, 80 дБ «выше крыши».
  3. Попса любого рода и саундтреки к фильмам – 66 дБ за глаза хватит, т.к. данные опусы уже при записи сжимаются по уровням до 66 дБ и даже до 40 дБ, чтобы можно было слушать на чем угодно.

Динамический диапазон УМЗЧ, правильно выбранного для данного помещения, считают равным его уровню собственных шумов, взятому со знаком +, это т. наз. отношение сигнал/шум.

КНИ

Нелинейные искажения (НИ) УМЗЧ это составляющие спектра выходного сигнала, которых не было во входном. Теоретически НИ лучше всего «затолкать» под уровень собственных шумов, но технически это очень трудно реализуемо. На практике берут в расчет т. наз. эффект маскировки: на уровнях громкости ниже прим. 30 дБ диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот сужается, как и способность различать звуки по частоте. Музыканты слышат ноты, но оценить тембр звука затрудняются. У людей без музыкального слуха эффект маскировки наблюдается уже на 45-40 дБ громкости. Поэтому УМЗЧ с КНИ 0,1% (–60 дБ от уровня громкости в 110 дБ) оценит как Hi-Fi рядовой слушатель, а с КНИ 0,01% (–80 дБ) можно считать не искажающим звук.

Лампы

Последнее утверждение, возможно, вызовет неприятие, вплоть до яростного, у адептов ламповой схемотехники: мол, настоящий звук дают только лампы, причем не просто какие-то, а отдельные типы октальных. Успокойтесь, господа – особенный ламповый звук не фикция. Причина – принципиально различные спектры искажений у электронных ламп и транзисторов. Которые, в свою очередь, обусловлены тем, что в лампе поток электронов движется в вакууме и квантовые эффекты в ней не проявляются. Транзистор же прибор квантовый, там неосновные носители заряда (электроны и дырки) движутся в кристалле, что без квантовых эффектов вообще невозможно. Поэтому спектр ламповых искажений короткий и чистый: в нем четко прослеживаются только гармоники до 3-й – 4-й, а комбинационных составляющих (сумм и разностей частот входного сигнала и их гармоник) очень мало. Поэтому во времена вакуумной схемотехники КНИ называли коэффициентом гармоник (КГ). У транзисторов же спектр искажений (если они измеримы, оговорка случайная, см. ниже) прослеживается вплоть до 15-й и более высоких компонент, и комбинационных частот в нем хоть отбавляй.

На первых порах твердотельной электроники конструкторы транзисторных УМЗЧ брали для них привычный «ламповый» КНИ в 1-2%; звук с ламповым спектром искажений такой величины рядовыми слушателями воспринимается как чистый. Между прочим, и самого понятия Hi-Fiтогда еще не было. Оказалось – звучат тускло и глухо. В процессе развития транзисторной техники и выработалось понимание, что такое Hi-Fi и что для него нужно.

В настоящее время болезни роста транзисторной техники успешно преодолены и побочные частоты на выходе хорошего УМЗЧ с трудом улавливаются специальными методами измерений. А ламповую схемотехнику можно считать перешедшей в разряд искусства. Его основа может быть любой, почему же электронике туда нельзя? Тут уместна будет аналогия с фотографией. Никто не сможет отрицать, что современная цифрозеркалка дает картинку неизмеримо более четкую, подробную, глубокую по диапазону яркостей и цвета, чем фанерный ящичек с гармошкой. Но кто-то крутейшим Никоном «клацает фотки» типа «это мой жирный кошак нажрался как гад и дрыхнет раскинув лапы», а кто-то Сменой-8М на свемовскую ч/б пленку делает снимок, перед которым на престижной выставке толпится народ.

Примечание: и еще раз успокойтесь – не все так плохо. На сегодня у ламповых УМЗЧ малой мощности осталось по крайней мере одно применение, и не последней важности, для которого они технически необходимы.

Опытный стенд

Многие любители аудио, едва научившись паять, тут же «уходят в лампы». Это ни в коем случае не заслуживает порицания, наоборот. Интерес к истокам всегда оправдан и полезен, а электроника стала таковой на лампах. Первые ЭВМ были ламповыми, и бортовая электронная аппаратура первых космических аппаратов была тоже ламповой: транзисторы тогда уже были, но не выдерживали внеземной радиации. Между прочим, тогда под строжайшим секретом создавались и ламповые… микросхемы! На микролампах с холодным катодом. Единственное известное упоминание о них в открытых источниках есть в редкой книге Митрофанова и Пикерсгиля «Современные приемно-усилительные лампы».

Ламповый УМЗЧ с возможностью переключения режимов выходного каскада

Но хватит лирики, к делу. Для любителей повозиться с лампами на рис. – схема стендового лампового УМЗЧ, предназначенного именно для экспериментов: SA1 переключается режим работы выходной лампы, а SA2 – напряжение питания. Схема хорошо известна в РФ, небольшая доработка коснулась только выходного трансформатора: теперь можно не только «гонять» в разных режимах родную 6П7С, но и подбирать для других ламп коэффициент включения экранной сетки в ульралинейном режиме; для подавляющего большинства выходных пентодов и лучевых тетродов он или 0,22-0,25, или 0,42-0,45. Об изготовлении выходного трансформатора см. ниже.

Гитаристам и рокерам

Это тот самый случай, когда без ламп не обойтись. Как известно, электрогитара стала полноценным солирующим инструментом после того, как предварительно усиленный сигнал со звукоснимателя стали пропускать через специальную приставку – фьюзер – преднамеренно искажающую его спектр. Без этого звук струны был слишком резким и коротким, т.к. электромагнитный звукосниматель реагирует только на моды ее механических колебаний в плоскости деки инструмента.

Вскоре выявилось неприятное обстоятельство: звучание электрогитары с фьюзером обретает полную силу и яркость только на больших громкостях. Особенно это проявляется для гитар со звукоснимателем типа хамбакер, дающим самый «злой» звук. А как быть начинающему, вынужденному репетировать дома? Не идти же в зал выступать, не зная точно, как там зазвучит инструмент. И просто любителям рока хочется слушать любимые вещи в полном соку, а рокеры народ в общем-то приличный и неконфликтный. По крайней мере те, кого интересует именно рок-музыка, а не антураж с эпатажем.

Так вот, оказалось, что роковый звук появляется на уровнях громкости, приемлемых для жилых помещений, если УМЗЧ ламповый. Причина – специфическое взаимодействие спектра сигнала с фьюзера с чистым и коротким спектром ламповых гармоник. Тут снова уместна аналогия: ч/б фото может быть намного выразительнее цветного, т.к. оставляет для просмотра только контур и свет.

Тем, кому ламповый усилитель нужен не для экспериментов, а в силу технической необходимости, долго осваивать тонкости ламповой электроники недосуг, они другим увлечены. УМЗЧ в таком случае лучше делать бестрансформаторный. Точнее – с однотактным согласующим выходным трансформатором, работающим без постоянного подмагничивания. Такой подход намного упрощает и ускоряет изготовление самого сложного и ответственного узла лампового УМЗЧ.

«Бестрансформаторный» ламповый выходной каскад УМЗЧ и предварительные усилители к нему

Справа на рис. дана схема бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ, а слева – варианты предварительного усилителя для него. Вверху – с регулятором тембра по классической схеме Баксандала, обеспечивающей достаточно глубокую регулировку, но вносящей небольшие фазовые искажения в сигнал, что может быть существенно при работе УМЗЧ на 2-полосную АС. Внизу – предусилитель с регулировкой тембра попроще, не искажающей сигнал.

Но вернемся к «оконечнику». В ряде зарубежных источников данная схема считается откровением, однако идентичная ей, за исключением емкости электролитических конденсаторов, обнаруживается в советском «Справочнике радиолюбителя» 1966 г. Толстенная книжища на 1060 страниц. Не было тогда интернета и баз данных на дисках.

Описание бестрансформаторного выходного каскада лампового УМЗЧ

Усовершенствованный бестрансформаторный выходной каскад лампового УМЗЧ

Там же, справа на рис., коротко, но ясно описаны недостатки этой схемы. Усовершенствованная, из того же источника, дана на след. рис. справа. В ней экранная сетка Л2 запитана от средней точки анодного выпрямителя (анодная обмотка силового трансформатора симметричная), а экранная сетка Л1 через нагрузку. Если вместо высокоомных динамиков включить согласующий трансформатор с обычным динамиков, как в пред. схеме, выходная мощность составить ок. 12 Вт, т.к. активное сопротивление первичной обмотки трансформатора много меньше 800 Ом. КНИ этого оконечного каскада с трансформаторным выходом – прим. 0,5%

Как сделать трансформатор?

Главные враги качества мощного сигнального НЧ (звукового) трансформатора – магнитное поле рассеяния, силовые линии которого замыкаются, обходя магнитопровод (сердечник), вихревые токи в магнитопроводе (токи Фуко) и, в меньшей степени – магнитострикция в сердечнике. Из-за этого явления небрежно собранный трансформатор «поет», гудит или пищит. С токами Фуко борются, уменьшая толщину пластин магнитопровода и дополнительно изолируя их лаком при сборке. Для выходных трансформаторов оптимальная толщина пластин – 0,15 мм, максимально допустимая – 0,25 мм. Брать для выходного трансформатора пластины тоньше не следует: коэффициент заполнения керна (центрального стержня магнитопровода) сталью упадет, сечение магнитопровода для получения заданной мощности придется увеличить, отчего искажения и потери в нем только возрастут.

В сердечнике звукового трансформатора, работающего с постоянным подмагничиванием (напр., анодным током однотактного выходного каскада) должен быть небольшой (определяется расчетом) немагнитный зазор. Наличие немагнитного зазора, с одной стороны, уменьшает искажения сигнала от постоянного подмагничивания; с другой – в магнитопроводе обычного типа увеличивает поле рассеяния и требует сердечника большего сечения. Поэтому немагнитный зазор нужно рассчитывать на оптимум и выполнять как можно точнее.

Выходные трансформаторы двухтактных оконечных каскадов наматываются по специальным схемам, чтобы уменьшить паразитную (через поле рассеяния, не через сердечник) магнитную связь между секциями анодной обмотки. Связь через поле рассеяния – специфический для «двухтактников» и весьма сильный фактор, ухудшающий звук. Схемы намотки выходных трансформаторов ультралинейных 2-тактных выходных каскадов весьма сложны.

Для трансформаторов, работающих с подмагничиванием, оптимальный тип сердечника – из пластин Шп (просеченных), поз. 1 на рис. В них немагнитный зазор образуется при просечке керна и потому стабилен; его величина указывается в паспорте на пластины или замеряется набором щупов. Поле рассеяния минимально, т.к. боковые ветви, через которые замыкается магнитный поток, цельные. Из пластин Шп часто собирают и сердечники трансформаторов без подмагничивания, т.к. пластины Шп делают из высококачественной трансформаторной стали. В таком случае сердечник собирают вперекрышку (пластины кладут просечкой то в одну, то в другую сторону), а его сечение увеличивают на 10% против расчетного.

Магнитопроводы и каркас обмоток звуковых трансформаторов

Трансформаторы без подмагничивания лучше мотать на сердечниках УШ (уменьшенной высоты с уширенными окнами), поз. 2. В них уменьшение поля рассеяния достигается за счет уменьшения длины магнитного пути. Поскольку пластины УШ доступнее Шп, из них часто набирают и сердечники трансформаторов с подмагничиванием. Тогда сборку сердечника ведут внакрой: собирают пакет из Ш-пластин, кладут полоску непроводящего немагнитного материала толщиной в величину немагнитного зазора, накрывают ярмом из пакета перемычек и стягивают все вместе обоймой.

Примечание: «звуковые» сигнальные магнитопроводы типа ШЛМ для выходных трансформаторов высококачественных ламповых усилителей мало пригодны, у них большое поле рассеяния.

На поз. 3 дана схема размеров сердечника для расчета трансформатора, на поз. 4 конструкция каркаса обмоток, а на поз. 5 – выкройки его деталей. Что до трансформатора для «бестрансформаторного» выходного каскада, то его лучше делать на ШЛМме вперекрышку, т.к. подмагничивание ничтожно мало (ток подмагничивания равен току экранной сетки). Главная задача тут – сделать обмотки как можно компактнее с целью уменьшения поля рассеяния; их активное сопротивление все равно получится много меньше 800 Ом. Чем больше свободного места останется в окнах, тем лучше получился трансформатор. Поэтому обмотки мотают виток к витку (если нет намоточного станка, это маета ужасная) из как можно более тонкого провода, коэффициент укладки анодной обмотки для механического расчета трансформатора берут 0,6. Обмоточный провод – марок ПЭТВ или ПЭММ, у них жила бескислородная. ПЭТВ-2 или ПЭММ-2 брать не надо, у них от двойной лакировки увеличенный наружный диаметр и поле рассеяния будет больше. Первичную обмотку мотают первой, т.к. именно ее поле рассеяния больше всего влияет на звук.

Самодельный выходной трансформатор звуковой частоты

Железо для этого трансформатора нужно искать с отверстиями в углах пластин и стяжными скобами (см. рис. справа), т.к. «для полного счастья» сборка магнитопровода производится в след. порядке (разумеется, обмотки с выводами и наружной изоляцией должны быть уже на каркасе):

  1. Готовят разбавленный вдвое акриловый лак или, по старинке, шеллак;
  2. Пластины с перемычками быстро покрывают лаком с одной стороны и как можно быстрее, не придавливая сильно, вкладывают в каркас. Первую пластину кладут лакированной стороной внутрь, следующую – нелакированной стороной к лакированной первой и т.д;
  3. Когда окно каркаса заполнится, накладывают скобы и туго стягивают болтами;
  4. Через 1-3 мин, когда выдавливание лака из зазоров видимо прекратится, добавляют пластин снова до заполнения окна;
  5. Повторяют пп. 2-4, пока окно не будет туго набито сталью;
  6. Снова туго стягивают сердечник и сушат на батарее и т.п. 3-5 суток.

Собранный по такой технологии сердечник имеет очень хорошие изоляцию пластин и заполнение сталью. Потерь на магнитострикцию вообще не обнаруживается. Но учтите – для сердечников их пермаллоя данная методика неприменима, т.к. от сильных механических воздействий магнитные свойства пермаллоя необратимо ухудшаются!

На микросхемах

УМЗЧ на интегральных микросхемах (ИМС) делают чаще всего те, кого устраивает качество звука до среднего Hi-Fi, но более привлекает дешевизна, быстрота, простота сборки и полное отсутствие каких-либо наладочных процедур, требующих специальных знаний. Попросту, усилитель на микросхемах – оптимальный вариант для «чайников». Классика жанра здесь – УМЗЧ на ИМС TDA2004, стоящей на серии, дай бог памяти, уже лет 20, слева на рис. Мощность – до 12 Вт на канал, напряжение питания – 3-18 В однополярное. Площадь радиатора – от 200 кв. см. для максимальной мощности. Достоинство – способность работать на очень низкоомную, до 1,6 Ом, нагрузку, что позволяет снимать полную мощность при питании от бортовой сети 12 В, а 7-8 Вт – при 6-вольтовом питании, напр., на мотоцикле. Однако выход TDA2004 в классе В некомплементарный (на транзисторах одинаковой проводимости), поэтому звучок точно не Hi-Fi: КНИ 1%, динамика 45 дБ.

Звуковые усилители на микросхемах TDA

Более современная TDA7261 звук дает не лучше, но мощнее, до 25 Вт, т.к. верхний предел напряжения питания увеличен до 25 В. Нижний, 4,5 В, все еще позволяет запитываться от 6 В бортсети, т.е. TDA7261 можно запускать практически от всех бортсетей, кроме самолетной 27 В. С помощью навесных компонент (обвязки, справа на рис.) TDA7261 может работать в режиме мутирования и с функцией St-By (Stand By, ждать), переводящей УМЗЧ в режим минимального энергопотребления при отсутствии входного сигнала в течение определенного времени. Удобства стоят денег, поэтому для стерео нужна будет пара TDA7261 с радиаторами от 250 кв. см. для каждой.

Примечание: если вас чем-то привлекают усилители с функцией St-By, учтите – ждать от них динамики шире 66 дБ не стоит.

«Сверхэкономична» по питанию TDA7482, слева на рис., работающая в т. наз. классе D. Такие УМЗЧ иногда называют цифровыми усилителями, что неверно. Для настоящей оцифровки с аналогового сигнала снимают отсчеты уровня с частотой квантования, не мене чем вдвое большей наивысшей из воспроизводимых частот, величина каждого отсчета записывается помехоустойчивым кодом и сохраняется для дальнейшего использования. УМЗЧ класса D – импульсные. В них аналог непосредственно преобразуется в последовательность широтно-модулированных импульсов (ШИМ) высокой частоты, которая и подается на динамик через фильтр низких частот (ФНЧ).

Импульсные звуковые усилители класса D на микросхемах

Звук класса D с Hi-Fi не имеет ничего общего: КНИ в 2% и динамика в 55 дБ для УМЗЧ класса D считаются очень хорошими показателями. И TDA7482 здесь, надо сказать, выбор не оптимальный: другие фирмы, специализирующиеся на классе D, выпускают ИМС УМЗЧ дешевле и требующие меньшей обвязки, напр., D-УМЗЧ серии Paxx, справа на рис.

Из TDAшек следует отметить 4-канальную TDA7385, см. рис., на которой можно собрать хороший усилитель для колонок до среднего Hi-Fi включительно, с разделением частот на 2 полосы или для системы с сабвуфером. Расфильтровка НЧ и СЧ-ВЧ в том и другом случае делается по входу на слабом сигнале, что упрощает конструкцию фильтров и позволяет глубже разделить полосы. А если акустика сабвуферная, то 2 канала TDA7385 можно выделить под суб-УНЧ мостовой схемы (см. ниже), а остальные 2 задействовать для СЧ-ВЧ.

4-канальный УМЗЧ на микросхеме

УМЗЧ для сабвуфера

Сабвуфер, что можно перевести как «подбасовик» или, дословно, «подгавкиватель» воспроизводит частоты до 150-200 Гц, в этом диапазоне человеческие уши практически не способны определить направление на источник звука. В АС с сабвуфером «подбасовый» динамик ставят в отельное акустическое оформление, это и есть сабвуфер как таковой. Сабвуфер размещают, в принципе, как удобнее, а стереоэффект обеспечивается отдельными СЧ-ВЧ каналами со своими малогабаритными АС, к акустическому оформлению которых особо серьезных требований не предъявляется. Знатоки сходятся на том, что стерео лучше все же слушать с полным разделением каналов, но сабвуферные системы существенно экономят средства или труд на басовый тракт и облегчают размещение акустики в малогабаритных помещениях, почему и пользуются популярностью у потребителей с обычным слухом и не особо взыскательных.

«Просачивание» СЧ-ВЧ в сабвуфер, а из него в воздух, сильно портит стерео, но, если резко «обрубить» подбасы, что, кстати, очень сложно и дорого, то возникнет очень неприятный на слух эффект перескока звука. Поэтому расфильтровка каналов в сабвуферных системах производится дважды. На входе электрическими фильтрами выделяются СЧ-ВЧ с басовыми «хвостиками», не перегружающими СЧ-ВЧ тракт, но обеспечивающими плавный переход на подбас. Басы с СЧ «хвостиками» объединяются и подаются на отдельный УМЗЧ для сабвуфера. Дофильтровываются СЧ, чтобы не портилось стерео, в сабвуфере уже акустически: подбасовый динамик, ставят, напр., в перегородку между резонаторными камерами сабвуфера, не выпускающими СЧ наружу, см. справа на рис.

Усилитель и акустика для сабвуфера

К УМЗЧ для сабвуфера предъявляется ряд специфических требований, из которых «чайники» главным считают возможно большую мощность. Это совершенно неправильно, если, скажем, расчет акустики под комнату дал для одной колонки пиковую мощность W, то мощность сабвуфера нужна 0,8(2W) или 1,6W. Напр., если для комнаты подходят АС S-30, то сабвуфер нужен 1,6х30=48 Вт.

Гораздо важнее обеспечить отсутствие фазовых и переходных искажений: пойдут они – перескок звука обязательно будет. Что касается КНИ, то он допустим до 1% Собственные искажения басов такого уровня не слышны (см. кривые равной громкости), а «хвосты» их спектра в лучше всего слышимой СЧ области не выберутся из сабвуфера наружу.

Во избежание фазовых и переходных искажений усилитель для сабвуфера строят по т. наз. мостовой схеме: выходы 2-х идентичных УМЗЧ включают встречно через динамик; сигналы на входы подаются в противофазе. Отсутствие фазовых и переходных искажений в мостовой схеме обусловлено полной электрической симметрией путей выходного сигнала. Идентичность усилителей, образующих плечи моста, обеспечивается применением спаренных УМЗЧ на ИМС, выполненных на одном кристалле; это, пожалуй, единственный случай, когда усилитель на микросхемах лучше дискретного.

Примечание: мощность мостового УМЗЧ не удваивается, как думают некоторые, она определяется напряжением питания.

Пример схемы мостового УМЗЧ для сабвуфера в комнату до 20 кв. м (без входных фильтров) на ИМС TDA2030 дан на рис. слева. Дополнительная отфильтровка СЧ осуществляется цепями R5C3 и R’5C’3. Площадь радиатора TDA2030 – от 400 кв. см. У мостовых УМЗЧ с открытым выходом есть неприятная особенность: при разбалансе моста в токе нагрузки появляется постоянная составляющая, способная вывести из строя динамик, а схемы защиты на подбасах часто глючат, отключая динамик, когда не надо. Поэтому лучше защитить дорогую НЧ головку «дубово», неполярными батареями электролитических конденсаторов (выделено цветом, а схема одной батареи дана на врезке.

Немного об акустике

Акустическое оформление сабвуфера – особая тема, но раз уж здесь дан чертеж, то нужны и пояснения. Материал корпуса – МДФ 24 мм. Трубы резонаторов – из достаточно прочного не звенящего пластика, напр., полиэтилена. Внутренний диаметр труб – 60 мм, выступы внутрь 113 мм в большой камере и 61 в малой. Под конкретную головку громкоговорителя сабвуфер придется перенастроить по наилучшему басу и, одновременно, по наименьшему влиянию на стереоэффект. Для настройки трубы берут заведомо большей длины и, задвигая-выдвигая, добиваются требуемого звучания. Выступы труб наружу на звук не влияют, их потом отрезают. Настройка труб взаимозависима, так что повозиться придется.

Усилитель для наушников

Усилитель для наушников делают своими руками чаще всего по 2-м причинам. Первая – для слушания «на ходу», т.е. вне дома, когда мощности аудиовыхода плеера или смартфона не хватает для раскачки «пуговок» или «лопухов». Вторая – для высококлассных домашних наушников. Hi-Fi УМЗЧ для обычной жилой комнаты нужен с динамикой до 70-75 дБ, но динамический диапазон лучших современных стереонаушников превышает 100 дБ. Усилитель с такой динамикой стоит дороже некоторых автомобилей, а его мощность будет от 200 Вт в канале, что для обычной квартиры слишком много: прослушивание на сильно заниженной против номинальной мощности портит звук, см. выше. Поэтому имеет смысл сделать маломощный, но с хорошей динамикой отдельный усилитель именно для наушников: цены на бытовые УМЗЧ с таким довеском завышены явно несуразно.

Усилители для наушников на транзисторах и микросхемах

Схема простейшего усилителя для наушников на транзисторах дана на поз. 1 рис. Звук – разве что для китайских «пуговок», работает в классе B. Экономичностью тоже не отличается – 13-мм литиевых батареек хватает на 3-4 часа при полной громкости. На поз. 2 – TDAшная классика для наушников «на ход». Звук, впрочем, дает вполне приличный, до среднего Hi-Fi смотря по параметрам оцифровки трека. Любительским усовершенствованиям обвязки TDA7050 несть числа, но перехода звука на следующий уровень классности пока не добился никто: сама «микруха» не позволяет. TDA7057 (поз. 3) просто функциональнее, можно подключать регулятор громкости на обычном, не сдвоенном, потенциометре.

УМЗЧ для наушников на TDA7350 (поз. 4) рассчитан уже на раскачку хорошей индивидуальной акустики. Именно на этой ИМС собраны усилители для наушников в большинстве бытовых УМЗЧ среднего и высокого класса. УМЗЧ для наушников на KA2206B (поз. 5) считается уже профессиональным: его максимальной мощности в 2,3 Вт хватает и для раскачки таких серьезных изодинамических «лопухов», как ТДС-7 и ТДС-15.

На закуску

В заключение – полнейшая экзотика, усилитель для наушников… на лампах, см. рис., причем всего один канал, для другого нужны еще такие же раритеты. Хотя в этом усилителе реализованы едва ли не все ламповые ритуалы (кроме, пожалуй фиксированного смещения от батареек), он не только и не столько дань любезности вакуумным аудиофилам: при прослушивании на ТДС-7 через этот усилитель сквозного аналога звук, по сравнению с KA2206B, заметно улучшается.

Ламповый усилитель для наушников

lenpas.ru

Ламповый усилитель своими руками — Усилители НЧ — Архив схем

Ламповый усилитель своими руками, данный усилитель выполнен на доступных деталях, которые можно купить за копейки на радио рынке или найти где-нибудь дома, от старого телевизора.
Все детали усилителя смонтированы навесным монтажом. Панели для ламп лучше подобрать керамические.

Ламповый усилитель рассчитан на работу с предварительным усилителем, в котором установлены все регуляторы тембра и громкости, например, подойдет линейный выход компьютера.

(Пример внешнего вида)

Выходная мощность усилителя равна 20 вт
Коэффициент нелинейных искажений не более 1,2%
Чувствительность усилителя 500 мв
Неравномерность частотной характеристики  от 30 гц до 25 кгц не превышает ±1 дб.
Усилитель выполнен на лампах: 6Н2П (1 шт.), 6П14П (4 шт.).

Схема лампового усилителя. Принципиальная схема лампового усилителя приведена на рис. 1. Ламповый усилитель имеет два каскада: фазоинвертор и выходной каскад. Фазоинвертор выполнен по самобалансирующейся схеме. Выходной каскад выполнен на четырех лампах типа 6П14П, работающих по двухтактной схеме в режиме АВ. Напряжение смещения на управляющие сетки ламп L2, L3, L4, L5 подается с общего катодного сопротивления R12. Резисторы R13 – R16 препятствуют самовозбуждению усилителя на сверхвысоких частотах.

Рис.1. Двухтактный ламповый усилитель на 20 Вт

С вторичной обмотки выходного трансформатора в цепь катода лампы L1 фазоинвертора 6Н2П, введена глубокая отрицательна обратная связь. Питание лампового усилителя поступает с диодного моста D1, D2, D2, D4. Анодное напряжение на фазоинвертор подается через развязывающий фильтр R9C2.
Выходной трансформатор лампового усилителя Т1 выполнен на магнитопроводе из пластин типа Ш-30 при толщине набора пластин 35 мм.  Первичная обмотка содержат 2 по 1200 витков провода ПЭЛ 0,31,  вторичная обмотка содержит 88 витков провода ПЭЛ 1,0.

Намотку выходного трансформатор лампового усилителя выполняют на каркасе со средней щечкой. Последовательность намотки секций обмоток трансформатора и схема соединения обмоток показаны на рис. 2. Вся первичная обмотка трансформатора  разделена на шесть секций по 300 витков, вторичная обмотка трансформатора разделяется на четыре секции по 44 витка. Сначала наматывают секции 1—8—2—7—3 трансформатора, затем каркас снимается с намоточного станка, переворачивается на 180° и наматывают секции 4—9—5—10—6.

Рис.2. Выходной трансформатор лампового усилителя на 20 Вт
а — расположение обмоток трансформатора; б — схема соединения обмоток трансформатора

Все секции первичной обмотки соединяются последовательно, вторичная же обмотка состоит из двух последовательно включенных половин, каждая из которых в свою очередь состоит из двух параллельно включенных секций.
При такой намотке удается выполнить симметричный трансформатор с малыми индуктивностями рассеяния и малыми паразитными емкостями, что позволяет создать усилитель с широкой полосой пропускания и хорошей фазовой характеристикой

Блок питания лампового усилителя выполнен на сердечнике из пластин Ш-40 при толщине пакета пластин 50 мм. Сетевая обмотка содержит 430 витков провода ПЭЛ 0,8. Обмотки II содержит 400 витков провода ПЭЛ 0,31; обмотка накала кенотрона содержит 11 витков провода ПЭЛ 1,0, а обмотки накала ламп L4 и L5 содержат по 13,5 витков провода ПЭЛ 1,0.

Автор разработки:


Поделиться в социальных сетях

elektrosat.ru

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ

    Я уже не помню как и когда в моей голове поселилась эта странная идея — собрать ламповый усилитель. Зачем тоже не совсем понятно — меломаном я не являюсь, домашними кинотеатрами давно и быстро переболел, на память об этом времени остались напольные колонки Wharfedale Diamond 8.4, последние годы использовавшиеся исключительно как декоративная подставка для цветов. Как бы то ни было, мысль настолько глубоко поселилась в моей голове, что началось неспешное изучение профильных ресурсов, чтение форумов, поиск схем ламповых усилителей «для чайников» и т.д. и т.п. Отсутствие какого-либо опыта общения с ламповой техникой (самый современный гаджет, который я помню — это ч/б телевизор в студенческой общаге в начале 90-х годов прошлого века) отпугивало и привлекало одновременно.

    Вялотекущий поиск мог продолжаться бесконечно долго, если бы однажды не был обнаружен замечательный ресурс — http://tubelab.com/. Свой выбор остановил на однотактном усилителе Tube Lab Simple Single End (SSE), идеально соответствующем моим интересам, а именно: простой усилитель для начинающих с минимумом компонентов, отсутвием каких либо регулировок, при этом достаточно универсальный и, судя по отзывам, прекрасно себя зарекомендовавший. Заказ платы был сделан на сайте (отправляется куда угодно кроме России и Италии), оплата через Paypal, короткая переписка с разработчиком, достаточно быстрая доставка двух плат (Кроме SSE была также заказана плата для продвинутой версии Tublab SE — так сказать «на вырост»). Комплектующие решено было заказывать через e-bay, не быстро, но надежно и недорого — сроки доставки компенсировались удобством (получение на почте, неторопливый поиск сидя за компьютером). Процесс занял достаточно долгое время, но я особенно не торопился (с момента заказа плат до момента успешного включения прошло почти 2 года).

    Первые полученные комплектующие

    Описывать процесс сборки платы усилителя не имеет смысла, подробные инструкции с картинками есть на сайте проекта. Особо порадовал дисклаймер отказ от ответственности:

    We are not responsible for injury, accidents, acts of random stupidity, burning your house down, exploding parts, and other undesired actions (all of which are possible) resulting from the use of ANY information contained herein.

    Некоторые рекомендации, полученные в процессе изучения материалов.
   Никогда не устанавливайте электролиты «до упора», между ними и платой должен быть небольшой зазор. Дело в том, что при пайке ножка нагревается и удлиняется, а остывая укорачивается, и, при плотной посадке, может просто отвалиться от обкладки. Учитывая, что в ламповом усилителе процесс нагревания-остывания происходит регулярно, на этот момент стоит обратить внимание.
   Шасси выходных и силового трансформаторов располагать перпендикулярно для уменьшения взаимного влияния.
   Входные аудио разъемы изолировать от шасси, дабы исключить возможность появления «земляных петель» в сигнальных линиях. Если провод экранированный — то экран заземлять только с одной стороны.
   Заказывать комплектующие с запасом, дабы избежать задержек на логистику и сэкономить на доставке.
   И самое главное — осторожнее с покупками комплектующих на ebay (об этом немного позднее).

    Одной из проблем, с которой пришлось столкнуться, оказался выбор трансформаторов (силового и выходных) — довольно сложно купить трансформатор с нужными напряжениями, если 110-и вольтовая версия как правило есть в наличии у американских ритейлеров, то трансформатор на 220V нужно заказывать у производителя и ждать 45-60 дней. Кроме того, они довольно тяжелые и стоимость доставки из США практически удваивает стоимость заказа. К счастью, подходящая версия (Hammond 374BX) нашлась в Германии, что позволило существенно сэкономить на доставке и попутно заказать дроссель (индуктивность) для использования в выходном фильтре блока питания. Первая ошибка — заказывая индуктивность, я подбирал сопротивление, совершенно забыв про ток, в результате получил катушку с ограничением по току 100ma вместо минимально необходимых 170ma, пришлось вернуться к более простому и менее качественному варианту с RC фильтром и покупать соответствующий проволочный резистор, поменять же резистор на катушку, если возникнет желание, можно в любое время. С выходными трансформаторами было проще, адекватные сроки доставки оказались только у Transcendar, по всем параметрам подошла модель TT-119.

    Наконец, настал момент, когда все комплектующие получены, обозначилось свободное время и ничего не мешало посмотреть, как все это будет работать. В нарушение всех правил техники безопасности, все соединения были произведены прямо на столе перед монитором.

    На роль источника сигнала был приглашен старенький LG-P500, в роли колонок — спикеры от музыкального центра, понадобилось некоторое количество красной изоленты и немного храбрости. Таадаааам — включение состоялось, ничего не взорвалось, лампы засветились красивым оранжевым светом… и тишина, точнее, если поднести ухо к колонке, на фоне шума можно было даже услышать музыку, но это был совсем не тот «теплый ламповый» звук, который я надеялся услышать.

    Первое, что я решил проверить – это напряжение на выходе выпрямителя, и сразу же был неприятно удивлен, вместо ожидаемых мной 375V x √2-27V= 503.33V (напряжение на вторичной обмотке умноженное на корень из 2 минус падение на лампе) я увидел почти 550V на выходе выпрямителя и соответственно 525V B+(анодное напряжение). Желание тестировать электролиты на выносливость (они рассчитаны на 500V) отсутствовало, пришлось выключить питание. Проверив напряжение сети я в очередной раз удивился — оно оказалось больше 240V (дальнейший опрос соседей подтвердил, что это у всех так). К счастью, трансформатор можно перекоммутировать и на такое напряжение. При втором включении напряжения пришли в норму, но колонки по-прежнему молчали, дальнейшая проверка обнаружила отсутствие анодного напряжения на входном триоде, что на мой взгляд, говорило о неисправности единственного полупроводникового прибора – регулируемого источника тока IXIS10M45.

    Решив, что проблема возникла из-за перенапряжения и/или китайского ebay-продавца, заказал новую пару IXIS10M45 из Англии, показалось надежнее и быстрее. Должен сказать, что очередное включение завершилось абсолютно аналогично первому и второму, новые детали хоть и выглядели совершенно иначе, но работать отказывались точно так же. Здесь я уже начал беспокоиться, так как оба канала вели себя совершенно идентично, а напряжение на анодах 12AT7 совершенно отсутствовало. Так как в данной цепи кроме собственно лампы, регулятора тока и априори работающей мелочевки ничего больше не было, подозрение пало на лампу. Аукцион на ebay позволил совсем недорого купить ECC81 (европейский аналог американской 12AT7), а заодно и очередную партию IXYS 10M45 (опять китайский продавец, брал уже с запасом на всякий случай). Третья партия 10M45 выглядела (и звонилась) точно так же, как и вторая, для чистоты эксперимента заменил сразу лампу и IXYS, отсоединил все лишнее (второй каскад) и в четвертый раз не обнаружил ничего на аноде первого триода.

    Полный провал, разум отказывался понимать, как такое может быть. На макетной плате собрал простенькую схему со светодиодом и регулируемым источником тока (использовал нетронутый из третьей партии), запитал от блока питания ноутбука – и ОНА НЕ ЗАРАБОТАЛА!!!

    В этот момент меня стала преследовать мысль о вселенском заговоре, не работало даже то, что обязано было работать… и я опять решил заказать проблемные микросхемы, только уже через проверенного продавца (Digikey). И в очередной раз возникли сложности даже там, где их не должно было быть. Первую возникшую проблему (в Digikey минимальная стоимость доставки в мой регион составляла 75$, даже за 5-и долларовый заказ). Эта проблема решилась с помощью американского посредника, а вот вторая выявилась уже после размещения заказа — на мой емейл пришло письмо с просьбой подтвердить что я не террорист заполнить форму BIS711 (кому интересно goo.gl/VAkDYB). Я заказывал обычные радиодетали на американский адрес, зачем нужно заполнять данную форму при покупке обычных радиодеталей мне сих пор не понятно. Указав свое имя свое имя и домашний адрес во все полях, а именно: я — конечный пользователь, я — официальный представитель конечного пользователя, я — покупатель, я — экспортер и указал, что при всем этом я — частное лицо, отправил заполненную форму в Digikey, и уже на следующий день получил подтверждение заказа и тракинг на посылку.

    Очередная партия внешним видом отличалась от всех предыдущих, что вселяло определенный оптимизм (картинка ниже)

    Проверка на макетной плате обрадовала, светодиод радостно менял яркость в зависимости от сопротивления управляющего резистора. Пять минут для замены детали на плате…

… очередное включение и из колонок зазвучала МУЗЫКА.

    Как выяснилось в процессе общения на профильных форумах — поддельные радиодетали на ebay становятся большой проблемой. Вот что пишут модераторы Diyaudio
   — Fake parts are a real plague by now. No small chance we all get a share of those when fishing for a quick small purchase.
   — I never buy semi-conductors or electrolytic capacitors on eBay for this reason.

    В результате я получил рабочую плату, восстановил собственную самооценку, разочаровался в Ebay. На скорую руку был изготовлен корпус, как предполагалось в качестве макета для тестирования компоновок, но неожиданно понравившийся.

    В настоящий момент усилитель работает в связке с Raspberry Pi&Volumio (в качестве источника), звук действительно очень приятный и реально теплый (+65С). В планах облагородить корпус, побороть немного мешающий гул, встроить USB DAC (будет ламповая звуковая карта), возможно добавить дистанционное управление. Если возникнет интерес, опишу процесс изготовления корпуса, а так же расскажу о выявленных проблемах и путях их устранения.

Схема и расположение элементов (его трудно найти на сайте, использовал для разметки отверстий на корпусе):

Принципиальная схема простого лампового усилителя мощности:

 

Страница подготовлена по материалам сайта http://eurosamodelki.ru/  

   

 

Адрес администрации сайта: [email protected]
   

 

soundbarrel.ru