Однотактный усилитель на триодах 6С45П и 2А3

(Статья для сайта audioportal.su, 2007 год)

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

Схема Усилителя:

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

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

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

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

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

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

Недостатки –

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

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

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

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

Выбор лампы драйвера.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Межкаскадный конденсатор.

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

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

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

Блок Питания.

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

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

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

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

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

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

Что получилось в итоге – смотрите ниже.

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

Май-Июнь 2007 г.                                                                         г. Владивосток

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

Упражнения с 4П1Л (2007 год)

После исследования 4П1Л как драйвера для 300В я решил попробовать ее и как выходную лампу, заодно потренироваться в проектировании и наладке усилителей с гальванической связью каскадов.

Схема такого усилителя- 4П1Л_6Н24_LW_1_003.
Основная идея – поскольку, судя по ВАХ в триодном включении 4П1Л
допускает работу с сеточными токами и при этом обладает неплохой
линейностью, я решил попробовать гальваническую связь каскадов + драйвер со сравнительно низким выходным сопротивлением.
Естественно, решение не новое и не оргигинальное. Более-менее “оригинальный” только выбор ламп.

В свое время я обратил внимание на лампу 6Н24П – это практически двойник 6Н23П-ЕВ, но оптимизированный для каскодного включения – экран между лампами соединен с сеткой одного из триодов. Более того, качество изготовления 6Н24П мне показалось лучшим, по сравнению с большинством экземпляров 6Н23П, а разброс параменров меньше. Звуковые характеристики (вероятно, в силу лучшего качества изготовления) 6Н24 мне так же показались интереснее.  Тем не менее хотя 23-я и 24-я лампы идентичны по параметрам, но цоколевка у них разная.

Итак, первый каскад – SRPP, коэффициент усиления  примерно 22…24, выходное сопротивление = 900…950 Ом, максимальный размах выходного напряжения +- 45 Вольт.
Второй каскад – две 4П1Л, в триодном включении, одноименные электроды соединены параллельно. Накал 4П1Л питается источником стабилизированного напряжения (см. схему). Обращаю внимание на то, что источник напряжения для питания накала непосредственно не соединен по “земле” с источником питания усилителя . Ток покоя каждой лампы = 45mA, напряжение между анодом и катодом = 200 Вольт. Напряжение смещения задается резистором R7, в данном варианте схемы оно равно примерно -20Вольт.  Выходной трансформатор должен имееть приведенное сопротивление первички 2.2…2.7 кОм.  В случае примения только одной лампы 4П1Л – резистор R7 должен быть номиналом 2.6 кОм, а выходной трансформатор лучше взять с приведенным сопротивлением первички 3.5…4.5 кОм.
Конденсатор С7, шунтирующий  R7 по переменному току, включен по технологии “Ultrapath”, то есть шунтирует на источник питания непосредственно лампу и первичную обмотку выходного трансформатора, что позволяет сделать менее заметным “вредное” влияние на звук проволочного резистора R7. Конденсатор С7 должен быть очень качественным, желательно пленочным или бумаго-маслянным, с рабочим напряжением не менее 330 В. Вполне подойдет кстати, так называемый
“пусковой” пленочный конденсатор, зашунтированный бумаго-маслянным.
Недостаток такого включения шунтирующего конденсатора состоит в том, что некоторая часть пульсаций блока питания попадает на катод выходной лампы, поэтому источник питания желательно применить стабилизированный или, как минимум – с хорошей фильтрацией. Так называемый “электронный дроссель” здесь будет очень уместен. В случае применения в качестве источника питания   традиционного для ламповых схем кенотронного выпрямителя с небольшими фильтрующими емкостями и дросселем имеет определенный смысл вместо С7  шунтировать R7 на”общий” “традиционным” качественным электролитическим конденсатором емкостью не менее 560 мкФ (или “бутербродом” из конденсаторов – электролит+пленка+бумага-масло). Чувствительность к пульсациям напряжения питания усилителя в этом случае будет меньше. Звучание такого варианта усилителя будет более “музыкальным”, но разрешающая способность несколько ухудшится.

Еще два варианта схемы-

  • с “подземным” питанием: – схема усилителя 6N24_2x4P1L001 и блока питания – 4П1Л_6Н24_LW_1_002
  • и обычный вариант с емкостной связью между каскадами – 4p1l_6n23_001
Итоги. Лампа 4П1Л меня разочаровала. Во- первых, черезвычайно большой разброс характеристик, что делает сложным отбор близких по параметрам пар. Во-вторых, в качестве выходной лампы она звучит хоть и весьма детально, тонко – но несколько отстраненно и с очень своеобразной, выдержанной подачей НЧ. Одна 2A3 в качестве выходной легко переиграет тщательно подобранную пару 4П1Л.
В качестве драйвера эта лампа тоже особых преимуществ не имеет- сложность организации накала и невысокий коэффициент усиления (для “раскачки” 300B) сводит на нет все звуковые преимущества. Примерно подобное звучание без излишних схемотехнических “заморочек” можно получить от лампы 6Ж4 в триодном включении.

 

Однотактный усилитель на прямонакальных лампах 4П1Л и 300B

(Статья для сайта audioportal.su, 2007 год)

Давно хотел послушать усилитель на  лампах только прямого накала, и тут по случаю попалось мне несколько штук 4П1Л 1977 года. Решил попробовать.

 4П1Л – генераторный пентод, широко применялся в приемниках и передатчиках с батарейным питанием  для различных отраслей народного хозяйства. Подробно об этой лампе написано в журнале «Вестник АРА» № 5, и в журнале «Радио» № 2 1953г.

Исходя из имеющихся в наличии ВАХ и после консультации с многоуважаемым Гэгэном предварительно был  выбран следующий режим –

Напряжение на аноде = 150В, Ток анода 40mA, напряжение смещения = -6В, напряжение на управляющей сетке = 150В. Линия нагрузки соответствует анодному сопротивлению около 6 кОм, необходимое напряжение источника питания = 390В. Ожидаемый коэффициент усиления около 30.

Сразу скажу, что  по ходу макетирования был выбран другой режим.

Результаты небольшого “исследования” 4П1Л в качестве драйвера.
Подбирал анодный резистор, напряжение на второй сетке, отслушивал получившееся.
Во всех случаях —
Напряжение источника питания = 375В
В катоде = 120 Ом + 6800 мкФ.
Третья сетка соединена с катодом.
Накал запитан стабилизированным источником питания на 4,2В, катодный резистор подключен к средней точке спирали накала.

Выходной каскад = 300B+ трансформатор 3К, фиксированное смещение, ток покоя 80mA.  Связь между каскадами – емкостная.

Вариант №1 (почти Расчетный)
Анодный резистор = 5.1К Напряжение на аноде = 153В
Резистор второй сетки = 33К Напряжение на второй сетке == 150В
Напряжение на катоде = 6В
Коэффициент усиления = 22

На осциллографе видно, что нижняя часть синусоиды на большом сигнале сильно “утолщается”, что говорит о том, что нижняя часть нагрузочной прямой  короче верхней. На слух звук резковат, временами голос (вокал) как бы “покрикивает”- гармоник много.

Вывод — ВАХ из справочника действительно очень сильно «усреднены».

Вариант  №2 (подбор– в переделах данных  и все еще доверяя имеющимся ВАХ)
Анодный резистор = 5.6К Напряжение на аноде = 167В
Резистор второй сетки = 43К Напряжение на второй сетке = 150В
Напряжение на катоде = 5.3В
Коэффициент усиления = 32

На осциллографе видно, что нижняя часть синусоиды на большом сигнале слегка
“утолщается”. Нижняя часть нагрузочной прямой, видимо,  все еще короче верхней. На слух звук временами на пиках сигнала резковат. Гармоник все еще слишком  много.

Вариант № 3 (подбор – в пределах интуиции и измерений.)
Анодный резистор = 7.5К Напряжение на аноде = 164В Резистор второй сетки = 65К Напряжение на второй сетке = 102В
Напряжение на катоде = 4.08В
Коэффициент усиления = 41.2 🙂

На осциллографе видно, что синусоида практически не искажается, хотя на
большом сигнале ограничение начинается чуть раньше снизу, затем сверху. (Вероятно, оптимальный для этого режима номинал анодного Резистора около 7.3К)  На слух – звук чистый, детальный. Прослушивался только один канал – полное впечатление, что играло стерео.

Вариант номер 3 был принят за основу, в итоге было собрано, прослушано и отлажено два  драйвера для выходного каскада на 300B и вариант драйвера для выходного каскада на 6С4С (2A3), с напряжением источника питания 320В.

Несколько слов о лампах 300В – я использовал 300-ки производства «Светланы», 2004 года выпуска. Из предыдущего опыта использования «Светланок» мне известно,  что при хороших звуковых характеристиках они очень не любят максимальные режимы при фиксированном смещении, поэтому ток выходного каскада был ограничен 80mA, а напряжение питания установлено в 360В. При выходном трансформаторе 3К выходная мощность составила 6.5 Вт.

Еще – некоторые экземпляры 4П1Л склонны к микрофонному эффекту, поэтому панельки для них пришлось крепить к шасси через шайбы из мягкой резины толщиной около 5мм (Прокладки для водопроводных кранов подходят практически идеально, даже отверстие в центре имеется).

Итак, вот схема усилителя с «драйвером  №1» —

Замечания – Анодный резистор – составлен из нескольких мощных керамических резисторов, включенных встречно-параллельно»С несколько худшим, по-моему мнению, результатом можно применить один резистор ПЭВ мощностью 25Вт. Стабилитроны Д817Г имеют значительный (до 10В) разброс напряжений стабилизации, поэтому нужно иметь некоторые их количество для подбора. Обычно из 5-6 шт. удается подобрать одинаковую пару.  Стабилитрон установлен на небольшом радиаторе, который через изолирующую прокладку закреплен на шасси.

Поскольку через катодный резистор протекает не только ток лампы, но и ток стабилитрона –  то после подбора стабилитрона этот  резистор  придется подобрать для достижения заданного падения напряжения на нем  (82…100 Ом). Катодный резистор зашунтирован высококачественным электролитическим конденсатором  Elna Tonerex.

 «Драйвер № 2» Во втором варианте драйвера смещение 4П1Л задается Li батарейкой напряжением 3,6В.  В моей системе этот вариант драйвера звучит несколько лучше.

Межкаскадный конденсатор – на Ваше усмотрение. Мне нравится фторопласт или бумага в масле + фторопласт. Очень хороши «наши» ФТ-3.

Напряжение смещения на сетке лампы 300В = -62В. Таким образом, при коэффициенте усиления драйвера = 42 чувствительность усилителя составляет около 1В.

Схемы выходного каскада и источника питания особенностей не имеют. 

Питание накала 4П1Л – от стабилизированного источника напряжения на интегральном стабилизаторе LM317. Микросхема стабилизатора через изолирующую прокладку установлена на радиаторе, закрепленном на шасси.

Схема включения  LM317 – типовая, известная как «Стабилизатор с пониженными пульсациями». Для нормальной работы стабилизатора разница между входным и выходным напряжениями должна быть не менее 3В.

P.S. В настоящее время (*** имеется ввиду 2007 год) провожу «прослушивание» макета усилителя 4П1Л+6С4С со стабилизированным источником питания. Пока впечатления хорошие.

Февраль-март 2007 г.                                                                        г. Владивосток

Комментарий из будущего

За более чем 12 лет от даты публикации эта схема вызвала неожиданно большой интерес на просторах интернета. В основном были вопросы вроде – “а почему именно прямонакальный драйвер, что в нем такого особенного?”. Теперь, “…по прошествии времени я могу сказать всю правду – сокровища спрятаны на маленьком необитаемом острове…”  🙂  Серьезно – мне просто было интересно попробовать  прямонакальный драйвер на лампе средней мощности, и по случаю досталось штук 40 4П1Л. Попробовал, в процессе сборки и отладки применил несколько знакомых с юности, но успешно забытых в более зрелые годы 🙂 технологических радиолюбительских тонкостей, послушал – оценил, и действительно открыл для себя много нового – на что ранее не обращал внимания и не придавал особого значения.

Но если соотнести затраты на реализацию питания накальных цепей, отбор ламп по усилению – то при крайне незначительных отличиях в звуке пентодный драйвер на 6П9 (6AG7, 6L10) будет предпочтительнее. И конечно, всегда всегда можно применить С3g в пентодном или триодном включении,  6AC7 в триодном включении с источником тока в качестве анодной нагрузки.

И да, кенотрон и дроссели – не нужны, а емкость межкаскадного конденсатора нужно уменьшить 🙂

Хорошего Звука!

Февраль 2019 г.                                                                        г. Владивосток

Развитие “ламповой” болезни. 2004-2007 годы.

В период с 2004 по 2007 годы я собирал множество экпериментальных конструкций,  которые я рассчитывал и собирал из любопытства.  Точное их число я уже и не вспомню.  На некоторые сохранились расчеты, схемы и фото, на некоторые – только расчеты, схемы  и результаты измерений.

Примерно в это время я по электронной почте познакомился с Манаковым Анатолием Иосифовичем (ака “Гэгэн”) и зарегистрировался на форуме сайта audioportal.su.

По мере того, как я буду разбирать свои рабочие записи,  будут выкладываться описания, схемы и фото конструкций этого периода.

Простые схемы задержки подачи анодного и плавной подачи накального напряжений

1. Собственно, схема о которой я упоминал в FAQ по однотактнику на КТ88–

Я хотел бы обратить внимание на два момента- обмотка реле включена в эмиттер транзистора, таким образом транзистор открывается только тогда, когда напряжение на его базе превысит порог срабатывания реле. Мощные резисторы, коммутируемые контактами реле, задают начальный уровень высокого напряжения при включении усилителя. При выключении усилителя  источник питания шунтируется резисторами, что обеспечивает безопасный разряд конденсаторов БП.  Диоды любые, расcчитанные на обратное напряжение не ниже 200V. Реле лучше применить такое-

2. Интересная схема, которую я нашел на просторах интернета.

 

Плавная подача накального напряжения

Весьма просто реализуется плавная подача  выпрямленного напряжения накала при  помощи схемы на интегральном стабилизаторе напряжения –Filament_Delay_001

Работает она весьма несложно. При включении конденсатор С3 разряжен, транзистор VT1 при этом открыт и R2 шунтирован его низким сопротивлением. Поскольку напряжение на выходе стабилизатора определяется как Vout=1.25V+(1+R2/R1)+Iadj*R2, то при малом R2 напряжение на выходе стабилизатора = 2.3V. По мере заряда С3 транзистор закрывается, и напряжение на выходе становится равным расчетному значению. Диод VD1 нужен для быстрого разряда C3 при выключении питания. Я встречал подобную схему в виде готового модуля на ebay.

Upgrade усилителя Air Tight ATM-2

Примерно с пару лет тому назад попросили меня “глянуть” Японский двухтактный ламповый усилитель Ait Tight ATM-2. Во первых, нужно было исследовать конструкцию на возможность переделки на 220V. Во вторых, усилитель, хоть и работал, но звучал как-то очень “резко” и ток покоя выходных ламп был нестабилен – то увеличивался, то уменьшался. Конструкция меня очень заинтересовала- сделана солидно, трансформаторы Tamura вес под 25…30 кГ – в общем, не совсем понятно, почему бы ей не играть как полагается 🙂

Оригинальной схемы я не нашел, но она мне и не особо понадобилась. Обычный двухтаткный усилитель с фиксированным смещением выходного каскада, фазоинвертор выполнен по схеме Шмидта. После фазоинвертора установлен катодный повторитель, что обеспечивает и широкополосность и низкое выходное сопротивление “драйверной” части. Примерно так, как это сделано здесь —

Вскрытие показало, что ток покоя “уходил” из-за сгоревших измерительных резисторов в катодах ламп, которые и были заменены. Выходные лампы тоже пришлось заменить. Остальные лампы оказались в порядке, вполне могут еще работать несколько лет. Очень уж “простые” полипропиленовые межкаскадные конденсаторы были заменены на бумагомаслянные Jеnsen, установлена сетевая колодка. Сетевой трансформатор оказался не универсальным, без возможности перекоммутации на  220V.

После переделки усилитель зазвучал гораздо более деликатно, тщательно прорисовывая тонкие музыкальные ньюансы, (как и полагается усилителю на лампах),  а где это необходимо – проявляя всю свою “мощь” и демонстрируя выдающиеся динамические характеристики.

Моя система в 2004 году

На фото- моя аудиосистема, какой она была в 2004 году. Усилитель – все еще однотакт на 6П9+300B (подробнее о нем расскажу позже), акустика уже другая – Thor Transmission Line, собранная самостоятельно из набора от Seas, JBL Studio к тому времени уже уехали к новому хозяину. CD проигрыватель- Njoe Troeb от Upscale Audio (Marantz 5000 c новым ЦАП и ламповым выходом), DVD проигрыватель Harman-Kardon.

Статья об акустике Thor есть на страничке “Литература”.

Коммутатор входов и регулятор уровня Django

Этот замечательный пассивный коммутатор входов и трансформаторный регулятор уровня был приобретен мной как комплект для самостоятельной сборки  несколько лет назад. Набор состоял из корпуса, двух английских трансформаторов-регуляторов, двух многоступенчатых переключателей и разъемов. Монтаж я выполнил проводом из сверхчистого серебра в тефлоновой изоляции. Отличная вещь, позволяет размыкать земляные “петли” между источниками и приемником сигнала при этом имеет высочайшее разрешение. По уровню +20dB полоса пропускания составляет 5…100 000 Гц, с неравномерностью не более 0.5dB.  Очень качественная вещь. Сейчас находится в пользовании у моего старинного друга, а я работаю над новым предусилителем.

 

FAQ по схеме однотактника на лампах 6922 и КТ88

– Почему SRPP?  Этот усилительный каскад мне сразу понравился свой лаконичностью и замечательными свойствами. Во первых, напряжение на его выходе всегда равно половине напряжения питания + напряжение смещения. Во вторых, не нужен мощный анодный резистор. В третьих, он имеет стабильный коэффициент усиления. В четвертых, коэффициент усиления можно уменьшить, убрав шунтирующий конденсатор с катодного резистора, при этом выходное сопротивление каскада хоть и увеличится, но не так сильно, как в каскаде в резистивной нагрузкой. В пятых, этот каскад имеет низкое выходное сопротивление и широкую полосу пропускания. В шестых, этот каскад имеет высокий коэффициент подавления пульсаций питающего напряжения. Из недостатков можно отметить, что состав гармонических искажений на выходе может быть “не музыкальным” 🙂 , то есть при расчете следует внимательнее отнестись к выбору рабочей точки.

– Почему KT88 в триодном включении, а не в ультралинейном или пентодном? Я пробовал и ультралинейное и пентодное включение KT88 в однотакте. Ультралинейное включение субъективно дает более “громкий” звук, но детальность и выразительность звучания при этом сильно хуже, чем в триоде. Для “адекватной триодному” передачи НЧ в  пентодном включении желательно, чтобы анодная нагрузка была 6.5…10 кОм, а индуктивность первичной  обмотки составляла не менее 48Н. И даже в этом случае, для линеаризации АЧХ и уменьшения выходного сопротивления приходится применить ООС, что, по сравнению с триодным включением без ООС делает “музыкальную картинку” плоской. Тем не менее, динамичное звучание однотакта с выходным каскадом в пентодном включении представляет определенный интерес.

– Почему в выходном каскаде применено фиксированное смещение? Мне хотелось поэкспериментировать с режимом выходной лампы, в случае с резистором автосмещения это было бы сделать затруднительно. KT88 не склонна к саморазогреву из-за неконтролируемого возрастания тока первой сетки, поэтому применение фиксированного смещения для нее безопасно. Кроме того, в случае, когда катод лампы непосредственно соединен с общим, я отметил слышимое улучшение “скорости подачи” НЧ-регистра.

– Почему в блоке питания нет схемы задержки подачи анодного напряжения? В первой версии усилителя такой схемы не было, затем я добавил простую схемку на реле, она опубликована на сайте. По моему мнению, а так же по мнению Radiotron Designer’s Handbook (RCA, 1953) для ламп с косвенным накалом задержка подачи анодного напряжения во многих случаях не нужна.

Почему в блоке питания применены полупроводниковые диоды, а не кенотрон? Тогда у меня не было в наличии кенотрона достаточной мощности, иначе я бы обязательно его применил. По прошествии определенного времени, я считаю, что выпрямитель со средней точкой на “быстрых” диодах во многих случаях предпочтительнее кенотронного.

 

 

Однотактный усилитель на лампах 6922 и KT88

Как и обещал, продолжаю рассказ о своих конструкциях на лампах.

Итак, один из первых собранных мной усилителей на лампах был двухкаскадный однотактник на лампах 6922 и КТ88. (лето 2000г) Конечно, это несколько странный выбор ламп для конструкции начального уровня. Но я сразу решил – готовых конструкций не повторять, а уже если и повторять — то пересчитывать все режимы и, по возможности, выяснять непонятные моменты с автором схемы. За основу этого усилителя была взята широко известная схема от Jean Hiraga:

Что меня не устраивало в этой схеме? Во-первых, мне не нужна была такая чувствительность, поскольку мой тогдашний проигрыватель CD имел выходное напряжение ~5V rms. Во-вторых, несколько настораживало ультралинейное включение выходной лампы. В третьих, наличие петли ООС. В четвертых, я хотел получить “тот самый” звук, как от маленького однотактника на 6П3С, только с большей выходной мощностью. (What a naive!) 🙂  Поэтому я и решил взять выходную лампу из того же “семейства”, но помощнее (КТ88), а в качестве входной применить двойной триод со средним коэффициентом усиления 6922, который, как известно, “хорошо звучит”.  Необходимые комплектующие у меня были в наличии, трансформаторы решил приобрести готовые- Наmmond и One Electron.  Попытки заказать трансформаторы у известных “мотальщиков” привели к тому, что реально оказалось быстрее, дешевле и надежнее купить фирменные изделия. Режимы выбирал и считал самостоятельно, графоаналитическим способом, по учебнику Г.С. Цыкина “Электронные Усилители”. Для блога я повторил расчеты в программах TubeCad и SEAmpCad.

Выходной каскад, нагрузочная прямая — KT88SE_Load_Line

Выходной каскад, схема и расчет — KT88SE_OutPut

Входной каскад, лампа 6922 — 6922_Data

Входной каскад, схема и расчет — 6922_SRPP_Scematics

Полная схема усилителя и блока питания из рабочей тетради — 

Звучание усилителя – светлое, с хорошо проработанной, выразительной серединой и строгим, “сухим” басом.