Еще одни грабли. Продукт известного происхождения.

В марте этого года в процессе настройки очередной акустической системы на 4xTB1772 для более точной отладки мне был прислан усилитель, в комплекте с которым предполагается дальнейшая эксплуатация акустики. Подход очень верный – поскольку в том, что усилители моей конструкции будут отлично звучать с акустикой моей конструкции – я не сомневаюсь. А вот насчет других – 100% гарантии я дать не могу. 🙂

По всей видимости усилитель был приобретен на avito. Вот фото с этой популярной торговой площадки, внешний вид изделия вполне узнаваем.

По звуку – в целом и общем он лучше, чем у многих транзисторных усилителей 🙂  Из очевидных недостатков – плоская и невыразительная, смазанная “сцена” на СЧ, довольно однообразный тональный баланс и фатально сглаженная, полусонная “динамика” – звук мне показался слишком “медленный” даже для женского джаза 🙂 Мой опыт говорит от том, что лампа 300В может (и должна) звучать гораздо интересне.

Что-же – заглянем внутрь –

Схема конструкции –

Итак – усилитель – двухкаскадный, первый каскад на пентоде 6Ж52П в триодном включении, с резистивной анодной нагрузкой и катодным автосмещением. Напряжение смещения первого каскада = 1.2V, это значит, что максимальное входное напряжение ограничено на уровне ~ 1.2*0.7 = 0.84V RMS, при большем входном напряжении каскад начнет работать с сеточным током, что приведет к росту уровня искажений. Расчетный коэффициент усиления каскада ~ 65, что при входном напряжении 0.84V RMS позволит получить на выходе 0.84*65 = 54.6V RMS (~ 75V Peak), что в общем-то вполне достаточно для “раскачки” такой выходной лампы, как 300В. Измеренный коэффициент усиления реального каскада составил =68, максимальное выходное напряжение (без лампы второго каскада) = 74V RMS, что даже несколько лучше расчетных значений.
Второй каскад – на прямонакальном триоде 300В, с трансформаторной нагрузкой и фиксированным регулируемым смещением, что позволяет устанавливать и подстраивать ток рабочей точки каскада в желаемых пределах. Связь между каскадами – емкостная, номинал межкаскадного конденсатора = 0.33uF (конденсатор “бутерброд”, то есть составлен из двух конденсаторов разного типа). Номинал резистора утечки сетки лампы 300В выбран = 470кОм, что необычно много для каскада с фиксированным регулируемым смещением. На мой взгляд, такой номинал потенциально может привести к “саморазогреву” лампы на пиках сигнала при длительной эксплуатации усилителя и (или) при “старении” лампы выходного каскада. Номинал резистора утечки сетки можно было бы уменьшить, но для сохранения полосы и минимального фазового сдвига в области НЧ одновременно требуется увеличить номинал межкаскадного конденсатора – что, по всей видимости было сделать затруднительно по тем или иным причинам. Отрицательное напряжение смещение на сетке лампы 300В регулируется в пределах -62…-85V, что позволяет установить ток покоя каскада в дипазоне примерно от 30 до 80mA. При анодном напряжении = +350…+360V это хороший, “безопасный” режим работы 300В. Срок службы при работе лампы в таком режиме будет долгим, но, конечно выходная мощность каскада при этом будет меньше “ожидаемой”.
Выходной трансформатор усилителя имеет сопротивление  первичной обмотки постоянному току= 270 Ом, сопротивление постоянному току вторичной обмотки ~ 0.9 Ом, что несколько больше ожидаемого.  Для 300В было бы оптимально, чтобы сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора не превышало бы 200 Ом, а вторичной обмотки ~ 0.5 Ом, это позволило бы получить лучший КПД каскада (выходная мощность была бы выше) и меньшее выходное сопротивление. Коэффициент трансформации выходного трансформатора = ~ 31, что при подключении на вторичную обмотку нагрузки сопротивлением 5 Ом дает расчетное значение Ra ~ 4.8 кОм. С учетом сопротивления первичной обмотки постоянному току можно считать Ra = ~ 5 кОм. Измеренное выходное сопротивление каскада при этом составляет ~ 2.4 Ом, максимальная выходная мощность ~ 4W.  Совершенно очевидно, что сопротивление постоянному току обмоток выходного трансформатора слишком велико.
Блок питания усилителя – трансформаторный, с выпрямителем анодного напряжения на кенотронах. Накальные цепи первого каскада питаются напряжением переменного тока, накальные цепи выходного каскада – выпрямленным напряжением постоянного тока. Помимо этого, у трансформатора есть дополнительные обмотки для питания выпрямителя напряжения смещения и выпрямителя для питания модулей дистанционного управления громкостью и модуля стрелочных индикаторов уровня. Все эти выпрямители выполнены по простой мостовой схеме с одним фильтрующим конденсатором, без дополнительных балластных/фильтрующих RC цепочек. Выпрямитель анодного напряжения выполнен по схеме с конденсатором на входе и LC фильтром. Напряжение питания первого каскада дополнительно фильтруется RC фильтром. Я не могу назвать вариант размещения всех служебных обмоток на одном трансформаторе – разумным. Для уменьшения взаимовлияния и взаимопроникновения помех от пиков зарядных токов мостовых выпрямителей было бы правильным разместить часть обмоток (например для питания накалов выходных ламп) на отдельном трансформаторе и применить дополнительные балластные/фильтрующие RC цепи хотя бы в выпрямителе источника питания накала ламп выходного каскада. На мой взгляд, величина помех и их проникновение между каналами были бы существенно (на 15…20dB) меньше при питании накалов ламп выходного каскада стабилизированным напряжением постоянного тока. Или, как самый простой, но хороший по “звуку” вариант – переменным напряжением с “центровкой” накала низкоомными подстроечными резисторами для минимизации помех. Ну и конечно – выбор конструктива силового трансформатора на броневом сердечнике ТС-250 – без экранирующих обмоток, без пропитки – как-то плохо сочетается со стремлением получить хороший звук. И таки да – расположение силового трансформатора на правом крае шасси и фильтрующих дросселей под ним, рядом с выходным трансформатором правого канала – совершенно не оптимально как в плане уменьшения уровня наводок и помех, так и в плане оптимального, симметричного монтажа стереоусилителя. И кстати – насчет примененных комплектующих – ну никак они не соответствуют “статусу” лампы 300В.

В ходе обсуждения с заказчиком было принято решение о некоторой доработке с сохранением всех функциональных особенностей и внешнего вида, но с полным пересмотром внутреннего содержимого. Усилитель на 300В должен звучать как полагается 🙂

Что сделано в ходе доработки:

  • В рамках возможностей корпуса 🙂 пересмотрена концепция монтажа – трассировка общего сделана шиной, изменено расположение фильтрующих конденсаторов и резисторов нагрузки первого каскада, фильтрующие емкости в питании первого каскада были разделены на две части – первая емкость рядом с дросселями фильтра, вторая – непосредственно рядом с каскадом.  Убраны многочисленные монтажные планки, таким образом число переходных соединений значительно уменьшилось.
  • Заменены почти все сигнальные и вспомогательные проводники (за исключением цепей накала), проводники в цепях накала были свиты более плотно.  Заменены проводники, подключающие в схему первичную и вторичную обмотки выходных трансформаторов. Накальные обмотки трансформатора питания для ламп драйверного каскада “отцентрованы” резисторами, средняя точка заземлена. Это существенно снизило уровень наводок и помех в накальных цепях.
  • Заменены все резисторы в фильтрующих и сигнальных цепях. Я применил Panasonic и Vishay Dale (NOS). Резисторы во вспомогательных цепях (индикация, комутация реле, ДУ) остались те же.
  • Заменены почти все конденсаторы в фильтре цепей питания, остался только первый конденсатор CLC фильтра выпрямителя и конденсаторы в фильтре в источника напряжения смещения. Я применил Panasonic и Jensen.
  • Межкаскадные полипропиленовые конденсаторы были заменены на “фольга+бумага+масло”, я применил “наши” К-40У9 (NOS) военной приемки.
  • Крепеж элементов был выполнен при помощи высокачественных клеевых площадок и хомутов, термоклей был полностью убран.
  • Схема была немного доработана – пересчитан и скорректирован режим работы первого каскада, пересчитаны входные цепи выходного каскада. Для улучшения термостабильности режима в выходной каскад добавлена цепь автоматического смещения. Доработаны цепи регулировки смещения – теперь регулировка происходит более плавно и в более широком диапазоне.


В результате – усилитель “запел” 🙂 Тембры стали естественно-привычные, звучание приобрело насыщенность, динамику и объем. Теперь уже слышно, что это усилитель на 300В. На мой взгляд – это максимально-минимальная 🙂 доработка конструкции – без замены ламп и трансформаторов, без доработки шасси.

Схема конструкции после доработки –

Собственно, новая схема не очень сильно отличается от старой. 🙂 Напряжения в скобках /+332V (например)/ – это напряжения под нагрузкой, то есть с установленными лампами выходного каскада и с током покоя = 80 mA на канал. Напряжения под нагрузкой зависят от типа и характеристик примененного кенотрона и могут отличаться от указанных на 20…30 Вольт.
Усилитель по-прежнему двухкаскадный, первый каскад на пентоде 6Ж52П в триодном включении, с резистивной анодной нагрузкой и катодным автосмещением. Я немного увеличил напряжение смещения первого каскада до +1.7… /+2.0V/, это значит, что максимальное входное напряжение увеличено до уровня ~ 1.7*0.7 = 1.2V RMS. Я так же увеличил сопротивление анодной нагрузки (до 11 кОм) и напряжение на аноде, теперь оно = +174…/+219V/. Это значит, что запас по максимальному выходному напряжению первого каскада стал больше, а линейность – лучше. Коэффициент усиления каскада ~ 67, что при входном напряжении 1.2V RMS позволяет получить на выходе 1.2*67 = 80V RMS (~ 113V Peak), что с большим запасом достаточно для “раскачки”  выходной лампы 300В. 
Второй каскад – на прямонакальном триоде 300В, с трансформаторной нагрузкой и с автоматическим регулируемым (комбинированным) смещением, что позволяет устанавливать и подстраивать ток рабочей точки каскада в желаемых пределах, сохраняя при этом стабильность рабочей точки лампы при возникновении сеточных токов при саморазогреве и (или) перегрузке.  Номинал резистора автосмещения = 100 Ом, он же используется как “контрольный” резистор, по падению напряжения на нем можно проконтролировать и установить ток покоя лампы выходного каскада. Контрольное напряжение в 1V соответствует 10 mA тока покоя, то есть при токе покоя = 80 mA напряжение на этом резисторе будет = +8V. Контрольные напряжения для каждого канала выведены на клеммы на задней панели усилителя.Связь между каскадами – емкостная, я применил конденсатор K40-У9 (фольга + бумага + масло). Номинал резистора утечки сетки лампы 300В был уменьшен до вполне безопасного значения  = 330 кОм. Отрицательное напряжение смещение на сетке лампы 300В регулируется в пределах примерно от  -40 до -80V, что позволяет установить ток покоя каскада в диапазоне примерно от 20 до 100 mA, рекомендовванный ток покоя = 75…80 mA При анодном напряжении = +340…+360V это по-прежнему хороший, “безопасный” режим работы 300В.
В блоке питания усилителя я заменил NoName конденсаторы фильтра питания на Panasonic и Jensen,  организовал и присоединил на общий “среднюю точку” напряжение питания накала ламп первого каскада. Это улучшило тембральный баланс и дало ощущение “динамики”, “подвижности” звука и уменьшило уровень проникновения помех из цепей накала.

Несколько фото –

Март-Апрель 2020 г. Владивосток

И это все о ней. Еще один однотакт на KT88.

Недавно один мой хороший знакомый Антон попросил собрать для него сравнительно недорогой усилитель для совместной работы с ШП акустикой на 8″ Seas FA-22RCZ. После обсуждения нескольких возможных вариантов был выбран однотакт с выходным каскадом на KT88 в триодном включении. Нужно отметить, что с этой лампой я “дружу” давно и долго и, несмотря на ее низкую эффективность в триодном включении, я нахожу ее звучание очень даже привлекательным :).

Усилитель собран по близкой к “классической” двухкаскадной схеме.

Первый каскад – SRPP на замечательном двойном триоде с октальным цоколем – 6SL7, в выходном каскаде я применил KT88-Mark II от Psvane. На мой взгляд, это одна из лучших по “звучанию” KT88, выпускаемых в настоящее время. Конечно, было бы неплохо применить парочку оригинальных G.E.C. KT88 60-х годов – но где же их сейчас найдешь за вменяемые $$$…

Для снижения вероятности саморазогрева и более стабильной работы выходного каскада я применил комбинированное смещение, “измерительный” резистор в катоде KT88 одновременно является и резистором автосмещения. На мой взгляд, ~20% автоматического смещения вполне достаточно для стабилизации установленного режима работы KT88, при этом напряжение на выходе блока питания распределяется все еще рационально.

Вероятно, многие спросят (или подумают 🙂 ) – почему же я применил в первом каскаде SRPP? Ведь есть мнение, что этот каскад “не звучит”… Я частично с этим согласен – действительно, если SRPP “недокормить” по питанию и нагрузить на сравнительно низкоомную (~ = <10*Zout) нагрузку, то спектр искажений на выходе такого каскада приобретет совсем не “музыкальный” вид, с преобладанием нечетных гармоник. Но, если все делать как полагается, то в двухкаскадном SE усилителе SRPP очень хорошо сочетается по “звуку” с косвенно-накальными тетродами / пентодами в триодном или UL включении. Я так думаю. (с) к.ф. “Мимино”

Схемы как усилителя, так и блока питания – вполне традиционны. Неглубокая (~6db) ООС стабилизирует усиление в каналах, немного уменьшает выходное сопротивление и в нужной степени “причесывает” спектр гармоник.  Схемотехническая особенность усилителя такова, что в выходном каскаде могут быть установлены лампы 6L6 (“большая” колба), EL34, 5881, KT66, 6CA7, 6550, KT88, 807 (на переходной панельке). Естественно, для каждого из типов ламп потребуется настройка подходящего тока покоя.

Комплектующие – я применил резисторы Vishay-Dale (1W) и Panasonic (3W), подстроечные резисторы “наши” СП5 военной приемки, электролитические конденсаторы CDE и Panasonic, межкаскадные конденсаторы Jensen Copper Foil Paper In Oil, диоды Vishay BYV26E, Стабилитрон ON Semiconductor 1N4746, регулирующий транзистор фильтра питания Vishay IRFP460, выходные трансформаторы One Electron UBT-2, силовой трансформатор Antek AS-3T325.

Технические Характеристики Усилителя.

  • Входное сопротивление >= 50 кОм
  • Выходное сопротивление =< 1.8 Ом
  • Номинальное входное напряжение = 0.7V RMS
  • Минимально допустимое сопротивление нагрузки – 4 Ом
  • Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 4 Ом, 8Ом
  • Максимальное выходная мощность >= 2*5W (RMS)
  • Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки
    = 8 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального @1000Hz) не уже – 30 Гц…..20 кГц при неравномерности не более 1 dB
  • Коэффициент гармоник на частоте @1000Hz, измеренный в режиме “большого” сигнала (см выше) =<3%
  • Потребляемая мощность, Вт ~ =< 220  

Неcколько фото: 

PS Как-то меня спросили – “А зачем я выкладываю фото “внутренностей” (так называемую “радиомонтажную порнуху”) ? Так вот фото реального монтажа я выкладываю для тех, кто решит повторить конструкцию, чтобы они не смущались, что в их конструкциях провода проложены не по “линеечке”, в плетенках и под прямыми углами. 🙂  Соблюдение основополагающих принципов монтажа (трассировка “общего”, расположение и крепление элементов, выбор типов монтажного провода, надежная пайка) для работоспособности конструкции гораздо важнее. И таки да – по завершению отладки монтаж я все-таки немного “причесываю” – из эстетических соображений.

Октябрь 2018                                                                                 г. Владивосток

Весьма хороший усилитель

После Корректора ко мне на осмотр (просто на “всякий случай”) попал и усилитель от того же мастера.

С первого же прослушивания усилитель мне очень понравился –  пластичный, “льющийся” звук с прекрасными тембральными оттенками, четкой сценой, в которой удивительным образом текучесть музыкальных образов сочетается с объемностью их расположения в пространстве. Сцена, формируемая усилителем – именно такая, как мне нравится – кажущийся источник звука располагается между АС, сцена немного выходит вперед за плоскость расположения акустики и на заднем плеане – уходит в глубину. Если бы в комнате было несколько пар АС, то было бы трудно определить, какая пара подключена к усилителю в настоящий момент. В общем – отличная конструкция.

Усилитель разработан так, что в качестве выходных можно установить лампы как 45, так и 2A3. При этом при установке 2А3 необходимо переключить тумблер “45/2A3”, который, по всей видимости коммутирует элементы схемы, корректирующие режимы работы выходного каскада.  Как я упоминал ранее, акустика, в комплекте с которой работает этот усилитель – Audio Note, с чуствительностью около 89 dB.  Для такой акустики мощности усилителя на классических 45-х лампах – маловато, более мощная 2A3 или современная мощная версия 45-ки подошли бы лучше. Поэтому было принято решение “для “профилактики” посмотреть что и как, проверить комплектацию, уточнить режимы работы выходного каскада и возможность их подстройки в нужном направлении.

Несколько фото —

Схема конструкции —

Усилитель построен по классической двухкаскадной схеме на триодах. Первый каскад выполнен на интересном “право-левом” триоде 6AC5GT, в усилителе эта лампа работает без сеточных токов и с отрицательным напряжением смещения. В таком режиме 6AC5GT аналогична многим другим триодам малой мощности с высоким коэффициентом усиления и высоким внутренним сопротивлением.

Связь между каскадами – емкостная, в качестве межкаскадного конденсатора применен отличный пленочный конденсатор Mundorf MCap Supreme Silver/Oil.

Выходной каскад выполнен по схеме с фиксированным регулируемым смещением, в качестве выходного трансформатора применен высокачественный трансформатор Hashimoto H-203S в варианте коммутации первичной обмотки 2.5K. “Нижний” вывод вторичной обмотки не соединен с общим.

Выпрямитель анодного напряжения выполнен на кенотроне, по схеме RCLC, напряжение на выходе фильтра регулируется выбором номинала составного балластного резистора Rба1Rба2, номинал которого выбирается переключением тумблера. Выпрямитель напряжения смещения выполнен на полупроводниковом диоде, напряжение на выходе выпрямителя подстраивается выбором номинала балластного резистора Rбс и сглаживается-фильтруется конденсатором емкостью 220uF, для каждого из каналов на выходе фильтра установлен свой переменный резистор, движок которого зашунтирован кондесатором емкостью 220uF. Таким образом “верхняя” часть переменного резистора и конденсатор образуют дополнительный фильтр напряжения смещения. На первый каскад напряжение питания подается через дополнительный RC фильтр, при этом по какой-то причине RC фильтры правого и левого каналов оказались конструктивно перепутаны между собой.

Схемотехническое решение блока питания вызвало у меня ряд вопросов. Во-первых, если уж применять балластный резистор, то лучше включить его между средним выводом вторичной обмотки и общим, кстати в этом случае как вариант – при необходимости с него можно “снять” напряжение смещения. Во-вторых, если построить выходной каскад немного иначе, то можно более рационально распределить напряжение источника питания и обойтись без переключателя номинала балластного резистора.  При этом входной каскад получит большее напряжение питания, что в случае с лампой 6АС5GT только улучшит его линейность и повысит максимальный размах напряжения на его выходе. В-третьих – не стоит применять конденсаторы большой емкости в фильрах напряжения смещения, так как в этом нет никакого практического смысла. Сетка выходного триода не потребляет ток, поэтому при больших емкостях конденсаторов фильтра установление выбранного регулятором уровня напряжения смещения происходит с некоторой “задержкой” (иногда до нескольких секунд), что очень неудобно. В-четвертых – регуляторы напряжения смещения интуитивно – логично присоединять в схему таким образом, чтобы при вращении ручки регулятора по часовой стрелке ток покоя каскада увеличивался и конечно, требуется некоторое минимально – защитное ограничение, чтобы при слишком быстрой регулировке напряжение смещения невозможно было бы установить равным нулю.

Относительно присоединения нижнего вывода вторичной обмотки к “общему”. Как известно, выходной трансформатор обладает таким паразитным свойством, как межобмоточная емкость. Первичная и вторичная обмотки образуют обкладки конденсатора.  При подключении первичной обмотки (первой обкладки конденсатора) к источнику анодного напряжения, на вторичной обмотке (второй обкладке конденсатора) наводится потенциал высокого напряжения. Емкость этого паразитного конденсатора сравнительно небольшая, но если коснуться рукой неизолированной клеммы акустики и корпуса усилителя – то легкий удар током будет вполне ощутим. Мне кажется, что это хоть и способствует обретению некоторой внимательности и “бодрости духа” , но как-то не очень правильно 🙂  Звуковые проявления, возникающие при отсоединенной от “общего” нагрузки вторичной обмотки выходного трансформатора обсуждались на Аудиопортале и форуме А.М. Лихницкого лет 8…10 назад. В самом общем случае – не все так однозначно и, выражаясь в терминах Анатолия Марковича – “…Определенно, есть некая ЭЗОТЕРИЧЕСКАЯ взаимосвязь между номиналом резистора утечки сетки, приведенным сопротивлением анодной нагрузки, организацией смещения лампы выходного каскада, необходимостью шунтирования конденсаторов фильтра питания и присоединением вторичной обмотки выходного трансформатора на общий…” 🙂

В итоге – несколько фото – 

А вот схема с внесенными мной изменениями – 

Первый каскад остался без изменений. В выходном каскаде я применил кобинированное смещение. Это позволило отказаться от тумблера -переключателя “45/2A3”, сделало режим выходного каскада более стабильным, а регулировку тока покоя – более быстрой и логично-простой. Точку соединения “общего” питания и корпуса шасси, а так же способ соединения плюса конденсатора выпрямителя напряжения смещения с общим я оставил без изменений. С учетом “Эзотерической Взаимосвязи” я увеличил номинал резистора утечки сетки лампы выходного каскада, скоммутировал выходной трансформатор на анодную нагрузку 3.5К, присоединил “нижний” вывод вторички на общий  и убрал шунтирующие конденсаторы 🙂  В блоке питания – необходимый номинал балластного резистора стал значительно меньше, что в лучшую сторону повлияло на “динамические” характеристики звучания усилителя, а при комбинированном смещении необходимости в переключении номинала балластного резистора при замене ламп выходного каскада – нет. Так же я немного доработал схему выпрямителя и фильтра напряжения смещения, что улучшило плавность и логику регулировки. И таки да – я установил дополнительную клемму для подключения второго щупа мультиметра при измерении тока покоя. 🙂  Для 45 лампы ток покоя выходного каскада остался прежним ~ 30…33mA. При установке лампы 2A3 ток покоя нужно увеличить до 50…55mA. Все основные характеристики усилителя изменились незначительно, звучание сохранило все прежние особенности, но с некоторым улучшением “динамики”. Скажу так – помимо высокодуховных и высокоинтеллектуальных произведений Рихарда Вагнера, Софии Губайдулиной, Альфреда Шнитке и Арво Пярта этот усилитель вполне уверенно и весело отигрывает и ZZTop 🙂

Февраль 2018 г.                                                                  г.Владивосток

Очередные грабли. Продукт неизвестного происхождения.

Примерно с неделю назад мне на ремот принесли весьма забавную конструкцию. Симптомы были такие – при включении из усилителя пошел легкий дымок, но потом все заработало. Меня попросили разобраться – что же это могло быть? Пыль, случайно пробежавшее насекомое или…-?  Открываю и, скажем так – в общем, сильно-сильно удивляюсь. Меня всегда поражают люди, которые не имея никакой склонности и (или) понимания даже основ электроники, смело, так сказать – “берутся за паяльник”. Причем паяльник они почему-то выбирают помощнее, а припой – самый неподходящий, тугоплавкий.

Помимо очевидного – то есть того, что видно на фото – чувство диссонанса и тщетности результата от объема приложенных усилий вызывает конструкция корпуса. Делать корпус из двух “П”- образных частей и затем скреплять их саморезами через центральную дюралевую планку – довольно смелое и “оригинальное” решение, если не сказать больше. При этом все трансформаторы размещены на одной половине нижней “П”.  Естественно и логично (во всяком случе – для меня), что в этом случае в корпусе, во-первых – не хватит места для остальных деталей усилителя (помимо трансформаторов), во-вторых – из-за распределения веса конструкции исключительно на половину нижней половины шасси – эта часть шасси будет провисать и прогнется, то есть такой корпус будет невозможно собрать прочно.  Из-за этого – верхняя половина, в которой сделаны отверстия для доступа к ламповым панелькам – не может быть установлена плотно и точно. Поэтому, хоть и корпус и отделан “древесиной ценных пород”  и покрашен “декоративной эмалью” – считать его готовым изделием никак нельзя, в лучшем случае – это макет и руководство о том, как  ни в коем случае не нужно делать.

Теперь Мартовские Лозунги –

1.Товарищи самодельщики !!! Если у вас есть доступ к металлообработке – не выдумывайте оригинальных конструктивов, делайте стандартное шасси – типа “коробка с крышкой” – и если это действительно вам необходимо – отделывайте его древесиной ценных пород!!! 

2. Размещайте трансформаторы и лампы сверху шасси – экономьте место внутри и облегчайте себе сборку и наладку!!!

3. Не тратьте свои нервы и время на неудобную плотную сборку и поберегите нервы тем, кто будет ремонтировать вашу конструкцию позже!!!   Ура 🙂

В итоге – схему и компоновку пришлось переделать полностью (насколько это было возможно в рамках имевшегося конструктива). Усилитель благополучно “запел” и теперь работает надежно.

Март 2017г.                                                            г.Владивосток

Иногда они возвращаются. Часть 4. Еще раз о 300В

За годы протекания “ламповой болезни” в процессе изготовления и отладки усилителей, мне удалось послушать несколько вариантов 300В, в том числе и WE выпуска 56 года. Причем схемотехнически усилитель был практически один и тот же и режимы подстраивались “один в один” (360V 80mA). К сожалению, это не было одним непрерывным прослушиванием, различные лампы периодически приносились и уносились, оставляя в памяти субъективное впечатление. Фундаментальная проблема в сравнительной интерпретации результатов субъективных впечатлений различных испытателей состоит как минимум в неоднозначной трактовке терминов “ламповый звук”, “неокрашенный звук” и избирательной слуховой памяти. Так, например если я слышу резкий и сухой звук и предполагаю высокий уровень 3-й гармоники, то другой эксперт может сказать что это всего лишь черезмерно выделенный тональный баланс в области “верхней середины” 🙂

Итак, из всех слышаных мной 300В самое плохое впечатление оставили JJ – звук сухой, резкий, высокие – “песочные”. Звук можно назвать в целом “тонально неровным”, а резкость ВЧ попытаться скомпенсировать кабелями.

Далее – Саратовки – очень хорошие лампы – чистый, ровный, объемный звук с немного жестким верхом. Аналогично, звучание на ВЧ можно исправить межблочниками и акустическими кабелями из хорошей меди.

Valve Art – звук – насыщенный, тонально неравномерен с явным акцентом в области НЧ. Высокие – вполне натуральные, исправлять ничего не надо. Объемность звука – средняя, примерно такая же, как у Саратовок.

Psvane 300B Mark II – очень насыщенный, равномерный звук. Высокие – мягкие и объемные. Возникает ощущение “динамики”, движения  и течения музыки. Музыка “льется”. Явно проявляется эмоциональная составляющая произведения, с первых аккордов звук привлекает внимание и заставляет слушать и думать. Одни из моих любимых 300B.

Sophia Electric 300B Mesh Plate – в целом похожи на Psvane за исключением некоторой “зажатости” звука. Впрочем, звук довольно мелодичный и “текучий”, на мой взгляд – “динамика” несколько занижена, даже относительно Светланок.

KR Audio 300B Baloon Type – пугающе ровная лампа. Тональный баланс (по сравнению, например с Psvane) – очень нейтральный, настолько, что сначала даже может показаться скучным и “эмоционально- сдержанным”. Но основная особенность, которая сразу “бросается в уши” – это сцена, объемная и одновременно структурная. Динамика звука – на уровне Psvane. Отличная лампа, которая пожалуй позволяет делать выводы о музыкальных произведениях “без прикрас”. Звук, исполнение – как на ладони. Слышно все, в том числе и недостатки драйверной лампы 🙂

WE 300B – еще более ровная тонально, чем KR Audio. Ньюансировки не просто тонкие, а микротонкие. Звук очень нейтральный, чистый текучий и одновременно динамичный. Динамика выше, чем у KR – и, на мой взгляд – это самое основное отличие между ними. Лампа мне очень нравится, но — не могу сказать, что звук, который она дает “мой” на 100%. И, естественно все, на чем в усилителе сэкономил – начинает “проявляться на слух”. Тот самый случай, когда конструкцию можно улучшать до бесконечности, пока не закончатся средства.

В итоге вполне однозначно выяснилась закономерность – чем ближе 300В к “оригиналу” тем звук более объемней, структрурированней и при этом нейтральней тембрально. То есть – если драйверный каскад не вносит “окраса” в тембры, то звук однотакта на 300В получается совершенно далек от того, что обычно называют “теплым ламповым звуком”. Он объемен, структрурирован и выразителен ровно настолько, насколько это присутствует в записи и “подается” так, как подает звук источник.

В этом – основное отличие однотактного выходного каскада на “хорошей” 300В от 6550/KT88, KT100, 807, 6CB5A  и им подобных ламп.

То есть получается, что звук “хорошей” 300B – наиболее близок к реальному звуку источника. А далее получется, что если этот вывод верен, то для проявления “истинного голоса лампы” схемотехника усилителя на 300В должна строится так, чтобы примененные решения сохраняли нейтральность звучания, не внося в схему элемента “случайности”. То есть – кенотрон как выпрямитель применять нежелательно, анодное напряжение нужно стабилизировать, режим работы выходного каскада устанавливать посредством фиксированного смещения и т.п.
Но – это только если “вывод верен”. Представленная ниже схема основана на этом предположении 🙂

300bse_sch_001

Блок Питания:

300bse_sch_002

Схема – предельно проста, основная сложность, возникающая при ее повторении – это грамотный монтаж и качественные комплектующие. По комплектующим – я рекомендую резисторы Kiwame или Panasonic, электролитические конденсаторы CDE и Panasonic.  Многооборотный подстроечный резистор – Bourns 3540S. Для получения желаемого чистого, ровного и нейтрального звучания противопоказано применение электролитических конденсаторов Mundorf, Black Gate, резисторов AudioNote и не имеет никакого особого смысла применение конденсаторов Jensen. Сокеты ламп – только тефлоновые  или, в крайнем случае – черные карболитовые с цанговыми позолоченными контактами. В качестве монтажного провода необходимо применять серебряную и (или) медную моножилу в тефлоновой изоляции (сигнальные и вспомогательные цепи) и качественный посеребренный провод в тефлоновой изоляции (например Belden серии 83) – в цепях накала и питания. По трансформаторам – очень желательно применение трансформаторов, указанных на схеме. При крайней необходимости и ограниченном бюджете возможно применение трансформаторов Hammond (126B(C) – межкаскадный, 1630SEA – выходной, 373EX + 266L(M)16 анодный и накальный).  Конструктивно усилитель необходимо оформить на стальном, алюминиевом или медном шасси.

Вполне возможен и другой подход – составить схему таким образом, чтобы на звук усилителя существенное влияние оказывали вспомогательные элементы, подобранные на слух по вкусу автора. Применить кенотрон, автоматическое смещение, “винтажные” конденсаторы и т.п. Такой подход очень интересен и вполне допустим, но звук такой конструкции будет исключительно авторским и, в общем-то не очень-то соответствующим истинному “звуку” той или иной выходной лампы. Вот хороший вариант:

300bse_sch_003

В принципе при грамотном подходе ничто не мешает скомбинировать эту и предыдущую схемы в нужной пропорции.

На этом тему 300В считаю для себя раскрытой полностью 🙂

 Сентябрь 2016г.                                                               г.Владивосток

Иногда они возвращаются. Часть 3. Однотактник на 6V6G

Это одна из тех конструкций, которая способна изменить вашу ориентацию. 🙂 Как-то я уже упоминал об этом усилителе, о том что он навсегда изменил мое понимание музыки.

Но, поскольку время не стоит на месте, я предлагаю два варианта схемы – “классический” и современный.  Звучание обоих вариантов имеет много общих черт, отличия в основном заключаются в представлении НЧ диапазона и в стабильности, отчетливости представляемых звуковых образов. Сразу хотел бы предупредить тех, кто решит повторить эти схемы – без генератора и осциллографа грамотно настроить эти вроде бы несложные конструкции на самом деле очень непросто. То есть “хорошо звучать” они будут, но вот добиться максимума можно только с подходящим измерительным оборудованием.

  1. “Классический” вариант

Эту старинную схему (с теми или иными ошибками) легко можно найти на просторах интернета. Два каскада усиления – на триоде и звуковом лучевом тетроде, охвачены петлей общей ООС. “Фишка” схемы – в правильном выборе напряжения на второй сетке выходной лампы, в этом так же заключается и основная трудность ее настройки. При отключенной ООС и заданном токе анода нужно корректировать напряжение на второй сетке таким образом, чтобы выходной каскад был наиболее линеен при выходной мощности, близкой к максимальной. Затем, регулируя глубину ООС нужно, во первых добиться желаемого выходного сопротивления и, во вторых – одинакового усиления левого и правого каналов. Усилитель довольно широкополосен в области ВЧ, поэтому в схему введены дополнительные элементы C5  и R11C6, которые, в зависимости от качества выходного трансформатора – убирают “дребезг” на ВЧ при тестировании схемы меандром и демпфируют вероятный паразитный резонанс выходного трансформатора в области 30…100 кГц. По этой же причине от правильного монтажа зависит не только звучание, но  и принципиальная работоспособность  конструкции.

6v6se_sch_001

  2. “Современный” вариант

Этот вариант отличается отсутствием элементов R7C3 и схемой блока питания, поэтому я и приведу только схему блока питания.

6v6se_sch_003

Основная “идея” – это стабилизация анодного напряжения и напряжения второй сетки, что весьма существенным образом “проясняет” звучание усилителя в области НЧ, придавая НЧ пассажам – законченность, четкость и структурность. Подстройка режима выходного каскада осуществляется подбором R10, очень желательно для этого варианта подобрать пару выходных ламп с максимально близкими характеристиками. Субъективно может показаться, что усилитель, по сравнению с вариантом 1 – стал “как бы менее красиво- певуч”, но на мой взгляд у поющего “Bel Canto” явно улучшается дикция и добавляется драматической выразительности  🙂

При правильной настройке оба варианта усилителя в полной мере позволяют оценить так называемый “пентодный” (в данном случае – “тетродный”) звук. Для работы с акустикой открытого типа уровень ООС полезно уменьшить в 2…4 раза. Конструкция легко “масштабируется” для более мощных выходных ламп и трансформаторов, очень интересен  вариант схемы с 6SF5 в качестве драйверной лампы и 807 – в качестве выходной.

2005….2016г.                                                                  г.Владивосток

 

Woo Audio WA-22. Однозначно – только Upgrade.

В январе прошлого года ко мне обратился один известный форумчанин с просьбой посмотреть и, может быть что-нибудь сделать с усилителем Woo Audio WA-22. Удивительно, но точно так же, как это уже было с усилителем WA-5 – звук этого “изделия” меня очень неприятно поразил – плоский, невыразительный, вялый и вообще – какой то серый…  Kак же это, что же нужно было сделать, что бы усилитель на лампах звучал ТАК ? Открываю корпус, внимательно смотрю —

На первый взгляд – выглядит все вполне прилично, конденсаторы конечно – самые простые но вполне в пределах допустимого. Некоторую озабоченность вызвали выходные трансформаторы – на мой взгляд, в наборе применено слишком уж толстое железо. В общем, нужно разбираться в схемотехнике. Срисовываю приблизительную схему —WA_22_Schematics

И вот тут-то у меня и возникли вопросы. Во-первых, получается, что при подключении небалансного источника сигнала половина выходного каскада “отдыхает”, то есть фактически каскад работает в однотактном режиме, “нижняя” по схеме лампа выходного каскада выполняет роль управляемого источника тока, компенсирующего намагничивание выходного трансформатора. Во- вторых, нагрузка усилителя подключена по небалансной схеме.

Итак, WA-22 – помимо того, что не является балансным усилителем, в случае подключения небалансного источника сигнала – строго говоря, не является и двухтактным усилителем. При этом  известная дилемма между выбором оптимального режима лампы выходного каскада для однотактного и (или) двухтактного включения никак не решена, то есть просто проигнорирована.

Таким образом, в случае работы усилителя от небалансого источника выходной каскад работает в совершенно не оптимальном режиме, примерно с 6% гармоник на выходе при максимальном сигнале. Более того, режим работы входного каскада – так же как и в усилителе WA-05 – выбран не оптимально -анодная нагрузка слишком велика, а ток покоя слишком мал. Помимо этого, усиления первого каскада совершенно недостаточно для полной раскачки выходного каскада. Измерение характеристик выходных трансформаторов показало, что при более-менее приличной индуктивности первичной обмотки (~ 20H @ 50Hz) КПД ( по всей видимости, из-за черезмерно толстых пластин набора сердечника) на частоте 500 Гц не превышает 80%.

Вывод – даже при самых прекрасных комплектующих и лампах звучать “так, как можно было бы от него ожидать”  этот усилитель не будет никогда. В общем –  очередной красивый корпус и набор комплектующих от Woo.

Было принято кардинальное решение – полная переделка, с оптимизацией конструкции под высокоомные наушники. Конфигурация схемы такая – двухкаскадный усилитель с входным каскадом на высоколинейном триоде 6J5 и с выходным каскадом на высоколинейном прямонакальном триоде #45, в качестве выходных трансформаторов применить Hashimoto HL-10K-6, вторичные обмотки которых позволяют подключить нагрузку по балансной схеме.

Разбираю, рассверливаю, собираю, прослушиваю –

Схема нового варианта усилителя –WA_22_45_Schematics

Первый каскад – традиционный каскад с резистивной нагрузкой, рабочая точка выбрана в линейной области – напряжение на аноде = 100…110V, ток покоя 4.5…5mA. Поскольку запаса усиления для “раскачки” выходной лампы – более, чем достаточно, то я принял решение не шунтировать резистор смещения в катоде лампы первого каскада.Второй каскад каких либо особенностей не имеет, режим так же выбран в линейной области – напряжение анод-катод = 200V, ток покоя = 30mA.  Накал ламп выходного каскада питается выпрямленным  и стабилизированным напряжением постоянного тока. Стабилизатор собран на интегральной микросхеме LT(LM) 1084. Нити накалов ламп первого каскада включены последовательно и питаются от обмотки силового трансформатора напряжением переменного тока 12.6V.

Схема блока питания –WA_22_45_PS

Блок питания  собран по типовой для моих конструкций схеме и особенностей не имеет. Напряжение источника питания, номиналы некоторых резисторов, марки некоторых элементов, особенности коммутации входных и выходных трансформаторов на схеме не показаны или указаны не точно – во многом  специально. Маленький прямонакальный триод # 45 – лампа, имеющая множество неожиданных тонкостей в “аудиофильски – правильной” реализации и поэтому адекватное повторение этой схемы возможно только серьезно подготовленными DIYer’ами.

г. Владивосток                                                               январь – сентябрь 2015г.

P.S. К сожалению, судьба этого усилителя сложилась не очень удачно. Он радовал счастиливого владельца своим замечательным звуком несколько месяцев, пока не проявился последний “сюрприз производителя” – в первичной обмотке силового трансформатора произошло межвитковое замыкание. Еще один повод задуматься о качестве изделий Woo Audio.

P.S.S.В ходе реализации этой конструкции по ходу дела я отмакетировал – на мой взгляд – ультимативный усилитель “предельного уровня качества” для высокоомных (от 150 Ом) наушников. Это однокаскадный трансформаторный усилитель, балансный вход, балансный выход. Назвал его – Zen Guru.  Схему опубликую чуть позже.

Иногда они возвращаются. Часть1. Еще раз про однотактный усилитель на KT88.

Схема этого усилителя была составлена по настойчивым просьбам начинающих любителей ламповой техники, которые хотели бы собрать очень качественный, но простой в сборке и наладке, универсальный, надежный и недорогой в эксплуатации однотактный усилитель, желательно на серийно выпускаемых и реально доступных к покупке качественных компонентах.

За основу я взял опубликованный ранее усилитель на 6922 и КТ88. Схема была модифицирована, применен драйвер с большим коэффициентом усиления, а выходной каскад выполнен по схеме с автоматическим смещением.

KT88_Amp_001

Входной каскад – SRPP на лампе 6SL7, выбран режим с довольно большим (для этой лампы) рабочим током = 2 mA. Максимальный размах выходного напряжения каскада на нагрузке 220К (R6) составляет ~ 150V Peak-to-Peak, коэффициент усиления ~ 45, выходное сопротивление 12К, что позволяет вполне уверенно “раскачать” динамическую входную емкость лампы KT88 в триодном включении. Расчетная полоса пропускания усилителя на “большом” сигнале  (без учета параметров выходного трансформатора) составляет не менее 60 кГц.

Выходной каскад – с автосмещением, режим работы лампы KT88 выбран близким к максимальному – ток покоя около 100 mA, рассеиваемая на аноде мощность примерно 38W. Ток покоя задается номиналом R9, на схеме указано минимальное значение = 330 Ом. Некоторые экземпляры “новодельных” KT88 плохо переносят режимы работы, близкие к максимальным – в этом случае номинал R9 следует увеличить до 400…430 Ом. R9 должен быть мощностью не менее 12W, можно применить несколько параллельно соединенных резисторов меньшей мощности.  Расчетное выходное сопротивление усилителя для нагрузки 8 Ом при выбранном режиме работы составляет ~ 1.6 Ом.

KT88_PS_001

Блок питания собран по традиционной для моих конструкций схеме. Выпрямитель – двухполупериодный, со средней точкой. В качестве выпрямительных применены высоковольтные полупроводниковые диоды серии FR107. плавное нарастание анодного напряжения и его фильтрация осуществляется фильтром на полевом транзисторе T1. Конструктивно он закреплен на шасси через изолирующую прокладку, это обеспечивает  необходимый теплоотвод. Делитель R4R5C5 поднимает” потенциал накальной обмотки над “общим” примерно на 60…70V. Для SRPP каскада подъем потенциала накала необходим, так как напряжение между катодом и накалом для верхнего триода превышает допустимое справочное значение (100V).  Емкость конденсатора С3 блока питания может быть безопасно увеличена до 1000…1500uF, это улучшит энерговооруженность блока питания и обеспечит более “основательную” проработку НЧ диапазона. Черезмерно увеличивать емкость С3  (>1500uF) не следует.

О компонентах – Трансформаторы Hammond 372JX (силовой) и 1628SEA (выходной). Усилитель стоит того, чтобы оформить его в виде моноблоков, силовых трансформаторов в этом случае понадобится два. 🙂  Резисторы – R9 – Mills, Vishay-Dale  мощностью не менее 12W, остальные резисторы Vishay-Dale, Kiwame, Panasonic- мощностью 1…2W. Регулятор R10 – TKD или, в крайнем случае – ALPS. Можно (и желательно) применить ступенчатый регулятор  на дискретных резисторах – DACT, GoldPoint и т.п. В случае оформления усилителя в виде моноблоков регуляторов понадобится два. Конденсаторы – электролитические – Panasonic, CDE, Nippon Chemicon. Конденсаторы С1 и С3 – Panasonic серии  FC, FM. Межкаскадный конденсатор С2 – Jensen Copper Foil Paper in Oil или, в крайнем случае K40-У9, его емкость может быть от 0.33 до 1 мкФ, рабочее напряжение – 630V. Применение межкаскадных конденсаторов с тефлоновым диэлектриком в этой схеме нежелательно. Разъемы – CMC (входные – 816, выходные – 858), применение более “экономичных” разъемов в этой схеме нежелательно. По лампам – я рекомендую NOS 6SL7 американского производства -Sylvania, Westinghouse, Radiotron – это то, что нужно. В крайнем случае можно применить наши 6Н9С или старые китайские 6N9P с металлической “юбкой”. Выходные лампы – лучший вариант – NOS Mullard, очень хороший – PSvane KT88 Mark II, Valve Art. Не рекомендую к применению KT88 от JJ и от Sovtek.

Этот усилитель  стоит того, чтобы собрать его “как полагается”, потратив определенную сумму на качественные комплектующие. По звуку эта простая конструкция – многократно надежнее, лучше, основательнее и солиднее популярных новодельных клонов известной схемы на 6SN7+300В.

Уверен, что этот усилитель задержится в вашей системе очень надолго.

Август 2015г.                                                                                г.Владивосток

P.S. Для интересующихся подробностями – результаты моделирования схемы усилителя в программах TubeCAD и SEAmpCAD KT88_2  6SL7_SRPP

P.S.S. Конструкция оказалась настолько востребованной, что мне пришлось дополнительно разработать еще один вариант усилителя –  с другим драйверным каскадом и ультралинейным включением лампы выходного каскада.

Вот схема:6N24P_KT88_001

Ультралинейное включение KT88 позволило получить выходную мощность около 8W на канал, а введение небольшой ООС понизило выходное сопротивление усилителя до 1.2 Ом (без ООС выходное сопротивление =~ 2 Ом), при этом полоса полной выходной мощности по уровню -1dB составляет 14Гц….19 кГц с неравномерностью не более 0.5 dB. Один из немногих случаев, когда ООС – в “тему”. 🙂  Этот вариант усилителя эксплуатируется в комплекте с большой “полочной” двухполосной акустикой “Odin” на динамиках Seas Excel в оформлении ФИ, с CD проигрываетелем в качестве источника звука и с трансформаторным пассивным регулятором-коммутатором Django.  Звучание системы – очень объемное и тонально насыщенное, эмоциональное, счастливый владелец охарактеризовал его как “зрелое”.  🙂

Сентябрь-Октябрь 2015г.                                                                         г.Владивосток

P.S.S.S.  Насчет монтажа. Отладку схемы я проводил на одном из “тестовых” шасси. По случаю решил наглядно показать преимущества и недостатки двух популярных способов монтажа. Вот макет однотактного усилителя, собранного по топологии “как-бы звезда” (2005 год)-

Amp_2005

Вот макет немного модифицированного варианта той же схемы, собранный по топологии “общая шина” (2015 год)

Amp_2015

🙂

Ноябрь 2015г.                                                                                г.Владивосток

“Ультралинейное” включение. Патент и реальность.

Пару лет назад ко мне совершенно случайно 🙂 попала парочка однотактных трансформаторов Lundahl LL1623/90mA Amorphous Core (AM). Справочные данные можно посмотреть здесь: 1620_3_7_9202  1620_3_7_9202_AM  Трансформаторы были положены в “закрома” и недавно были найдены при ежегодной инвентаризации. Эти изделия явно заслуживали того, чтобы собрать на них достойную конструкцию или, как минимум – испытать их и послушать. Меня заинтересовало то, что выводы секций обмоток не “спрятаны”, как обычно, а расположены в свободном доступе. Эта технологическая особенность Lundahl дает возможность провести некоторые исследования так называемого “ультралинейного” трансформаторного выходного каскада.

Немного об истории вопроса.

В июне 1937 года, талантливый Британский инженер- электронщик Alan Dower Blumlein получил патент на так называемый “Ультра-Линейный” усилитель (Ultra-Linear amplifier. US Patent 2,218,902, dated 5 June 1937). Суть патентной заявки была в том, что если снабдить выходной трансформатор усилителя на лампе с экранирующей сеткой (тетроде или пентоде) несколькими отводами от первичной обмотки, то при подключении этих отводов на вторую сетку лампы образующаяся обратная связь существенно улучшает линейность усилительного каскада. Если вторая сетка подключена непосредственно на анод, то лампа с экранирующей сеткой работает подобно триоду, и чем “ближе” находится отвод, к которому подключается вторая сетка к источнику питания, тем больше характеристики выходного каскада становятся похожими на тетродные или пентодные. Blumlein утверждал, что при подключении второй стеки на отвод, сделанный примерно на 15..25% от первичной обмотки (со стороны питания) усилительный каскад сочетает в себе положительные свойства как пентодного, так и триодного каскадов – большую выходную мощность при малых искажениях сигнала.

ultra_pa1 ultra_pa2 ultra_pa3

(Иллюстрации из журнала “Радио” №11/1958г – через 21 год после изобретения) – “…Прошло 20 лет…” (с) “Месть и Закон”- старый индийский кинофильм)

Подробнее об ультралинейном включении можно почитать в этой статье – Amplifiers-and-Superlatives

Переходим к практике.

Конструктив с испытательным блоком питания (схема – 807_Tube_Amp_PS_001) у меня всегда наготове, я установил на шасси выходные трансформаторы и на дополнительной плате (“суб-шасси”) за несколько дней собрал эту весьма несложную конструкцию. 807_Tube_Amp_001

Первый каскад – классический усилитель напряжения по схеме с общим катодом. На схеме приведены два варианта драйвера. Первоначальный вариант схемы был с источником тока в анодной цепи, что позволило получить как отличную линейность, так и максимально-возможный размах выходного напряжения. Если бы выходная лампа была триодом – я бы оставил именно этот вариант.

Но, в моем случае – выходная лампа была лучевой тетрод и большого размаха выходного напряжения не требовалось. Поэтому – применил классику. На всякий случай уточняю, что для нормальной “раскачки” выходной лампы сигнал на входе первого каскада должен быть не менее ~2V RMS.

Выходной каскад – на замечательном лучевом тетроде 807 – STC807. У меня есть несколько вариантов этой лампы, в том числе и VT-100A, выпускавшейся исключительно для нужд Армии и Флота США. При проверке и снятии основных характеристик VT-100A показали себя с самой лучшей стороны –  помимо отличной термостабильности, вся дюжина (whole lot a dozen :)) имела абсолютно идентичные характеристики при существенно лучшей,  по сравнению со справочными данными, линейности ВАХ в области малых токов . Я применил фиксированное регулируемое смещение, это оказалось совершенно необходимо для точной подстройки режимов каскада в ультралинейном включении.

Итак, выходной трансформатор LL1623AM/90mA SE: Индуктивность первичной обмотки трансформатора =~ 30H, при 8 Ом на вторичной обмотке – приведенное сопротивление первичной обмотки = ~ 5.6 кОм, четыре секции позволяют организовать отвод для подключения второй сетки выходной лампы от 25, 50 и 75% обмотки. Что  же при этом в реальности происходит с характеристиками каскада ? (“Поймайте ее! И надругайтесь над ней – по очереди! (с) – “Месть и Закон” – старый индийский кинофильм)

1. Ультралинейное включение (25%).  

  • Максимальная выходная мощность = 12 Вт
  • Коэффициент гармоник на максимальной выходной мощности Kг(2) = 6%, Кг (3,5) = 0.5%
  • Выходное сопротивление Zo = 6.5 Ом
  • Полоса пропускания на 0.9 от максимальной выходной мощности = 100 Гц…12 кГц (по уровню -1dB, неравномерность +- 1dB)
  • Субъективно звучание – резковатое в области СЧ, черезмерно и нестабильно объемное, тонально неровное, несколько “нервное” и эмоциональное, с явным акцентом в области “женского вокала”, в НЧ области – воздушно неплотное, очень хорошо прорисовывается атака НЧ инструментов, сцена практически распространяется на всю комнату, глубока, нестабильна, наблюдаются звуковые артефакты в виде инструментов -“фантомов”  появляющихся перед и за слушателем. Сцена сужается и сжимается при уменьшении громкости.

2. Ультралинейное включение (50%).  

  • Максимальная выходная мощность = 7.2 Вт
  • Коэффициент гармоник на максимальной выходной мощности Kг(2) = 5%, Кг (3,5) = 0.3%
  • Выходное сопротивление Zo = 4.5 Ом
  • Полоса пропускания на 0.9 от максимальной выходной мощности = 60 Гц…15 кГц (по уровню -1dB, неравномерность +- 1dB)
  • Субъективно звучание – выразительное в области СЧ, нестабильно объемное, тонально неровное и эмоциональное, с явным акцентом в области вокала, в НЧ области –  неплотное, хорошо прорисовывается атака НЧ инструментов, верхняя струна пятиструнного баса “теряется”, сцена практически распространяется на всю ширину комнаты, глубока, нестабильна, наблюдаются звуковые артефакты в виде инструментов -“фантомов”  появляющихся перед слушателем. Сцена сужается при уменьшении громкости.

3. Ультралинейное включение (75%).  

  • Максимальная выходная мощность = 5.8 Вт
  • Коэффициент гармоник на максимальной выходной мощности Kг(2) = 5%, Кг (3,5) = 0.2%
  • Выходное сопротивление Zo = 3.4 Ом
  • Полоса пропускания на 0.9 от максимальной выходной мощности = 40 Гц…18 кГц (по уровню -1dB, неравномерность +- 1dB)
  • Субъективно звучание – выразительное в области СЧ, объемное, тонально- с некоторым акцентом в области вокала, в НЧ области –  умеренно плотное, хорошо прорисовывается атака и послезвучия струнных НЧ инструментов, нижняя струна пятиструнного баса слышна отчетливо, сцена распространяется в виде полукруга от краев комнаты, глубока, стабильна, изредка наблюдаются звуковые артефакты в виде инструментов -“фантомов”  появляющихся перед слушателем. Сцена умеренно- стабильна при уменьшении громкости.

4. Триодное включение.  

  • Максимальная выходная мощность = 4.2 Вт
  • Коэффициент гармоник на максимальной выходной мощности Kг(2) = 5%, Кг (3,5) = 0.15%
  • Выходное сопротивление Zo = 1.9 Ом
  • Полоса пропускания на 0.9 от максимальной выходной мощности = 30 Гц…22 кГц (по уровню -1dB,неравномерность не более 0.5dB).
  • Субъективно звучание – умеренно-выразительное в области СЧ, объемное, тонально- с некоторым акцентом в СЧ области, в НЧ области –  плотное, хорошо прорисовывается атака и струнных НЧ инструментов, верхняя струна пятиструнного баса слышна отчетливо, сцена глубока, распространяется в виде полукруга от краев комнаты, стабильна при уменьшении громкости.

В мою бытность студентом на практических занятиях в лаборатории Радиотехники ДВГУ мне попадались на глаза  “…Методические указания к лабораторной работе – Измерения параметров выходного каскада на лампах 6П3С, 6П6С, 6Ф6С, 6П1П, 6П14П в ультралинейном включении при разных коэффициентах передачи индуктивной обратной связи”. Жаль, что у меня не осталось копии этой методички. 🙂

Тем не менее, исходя из проведенных измерений, можно сделать следующие выводы:

  • До 50% коэффициент гармоник уменьшается быстрее, чем выходная мощность,
  • После 50%, уменьшение выходной мощности происходит быстрее, чем уменьшается коэффициент гармоник.
  • То есть, в самом общем случае, рационально применение ультралинейного включения с коэффициентом от 40 до 50% (что, собственно и следовало ожидать ).
  • Но – для более линейных ламп (например – 6V6G)  вполне реально применить трансформатор с отводом от 25% первичной обмотки.
  • Для получения хорошей полосы в области ВЧ –  необходим качественный, широкополосный выходной трансформатор с особо низкими индуктивностями рассеяния между всеми обмотками. Подробнее можно почитать в этой статье –  UL Output Transformers
  • Для получения хорошей полосы пропускания  в области НЧ первичная обмотка выходного трансформатора должна иметь большую индуктивность (30H – явно недостаточно, нужно как минимум 48Н и больше) – или – как возможный альтернативный вариант-  нужно найти мощный лучевой тетрод с низким внутренним сопротивлением.

Но об этом – в следующий раз.

Февраль 2015 год                                                                              г.Владивосток

PS Выражаю мою глубочайшую признательность и безусловное уважение  талантливому Британскому инженеру  Alan Dower Blumlein (29.06.1903 – 07.06.1942),  который известен своими работами в области измерения частотной характеристики органа слуха человека (1924), усовершенствования конструкции катушки индуктивности как нагрузки усилительного каскада (1926), усовершенствования метода нарезки матриц грампластинок (1929), изобретением стереофонического звука (1931), изобретением ультралинейного включения выходного трансформатора (1937), изобретением дифференциального усилительного каскада с “длинным хвостом” (Long Tailed Pair Amplifier – 1936),  и выдающимися разработками в области техники и технологии радиолокации (радар H2S) и телевидения.