Сегодня у нас полезная самоделка для ценителей хорошего звука: высококачественный ламповый усилитель сделанный своими руками
Здравствуйте!
Решил я собрать двухтактный ламповый усилитель (уж очень руки чешутся) из, накопившихся у меня за долгое долгое время деталей: корпус, лампы,панельки к ним, трансформаторы и прочее.
Надо сказать, что всё это добро мне досталось даром (безвозмездно тобишь) и стоимость моего нового проекта будет 0.00 гривен,а если что-то надо будет докупить по мелочи, куплю уже за рубли (так как начал я свой проект в Украине, а закончу уже в России).
Начну описание с корпуса.
Когда-то это был,судя по всему, неплохой усилитель фирмы SANYO модель DCA 411.
Но послушать мне его не довелось так как достался он мне в жутком грязном и нерабочем виде, перекопан до нельзя и горелый сетевик на 110 В (японец, наверное) закоптил все внутренности. Вместо родных микросхем оконечного каскада какие-то сопли из советских транзисторов (это фото из интернета хорошего экземпляра). Короче, я всё это выпотрошил, и стал думать. Так вот, ничего лучшего чем запихать туда ламповик я не придумал (уж довольно много места там).
Решение принято. Теперь надо определяться со схемой и деталями. У меня есть достаточное количество ламп 6п3с и 6н9с.
Ввиду того, что однотактник я уже собирал на 6п3с,мне захотелось больше мощности и,порывшись в просторах интернета, я выбрал эту схему двухтактного усилителя на 6п3с.
Схема самодельного лампового усилителя (УНЧ)
Схема взята с сайта heavil.ru
Надо сказать, что схема, наверное, не самая хорошая, но ввиду её относительной простоты и доступности деталей решил остановиться на ней. Выходной трансформатор (фигура важная в сюжете).
В качестве выходных трансформаторов решено использовать «легендарный» ТС-180. Сразу камнями не кидайтесь (приберегите их до конца статьи:)) я и сам в глубоких сомнениях о таком решении, но учитывая моё стремление не тратить ни копейки на этот проект продолжу.
Выводы транса для моего случая я соединил вот так.
(8)—(7)(6)—(5)(2)—(1)(1′)—(2′)(5′)—(6′)(7′)—(8′) первичка
(10)—(9)(9′)—(10′) вторичка
на соединение выводов 1 и 1′ подается анодное напряжение, 8 и 8′ на аноды ламп.
10 и 10′ на динамик. (это я не сам придумал, нашел в интернете). Чтобы развеять туман пессимизма я решил проверить частотную характеристику трансформатора на глаз. Для этого собрал такой стенд на скорую руку.
На фото генератор ГЗ-102 , усилитель BEAG APT-100 (100V-100W), Осциллограф С1-65, эквивалент нагрузки 4 Ом (100W), ну и сам трансформатор. Кстати, на сайте есть .
Ставлю 1000 гц размахом 80 (примерно) вольт и фиксирую напряжение на экране осциллографа (около 2 в). Далее увеличиваю частоту и жду когда напряжение на вторичке транса начнет падать. Тоже самое делаю в сторону уменьшения частоты.
Результат меня, надо сказать, порадовал АЧХ практически линейна в диапазоне от 30 гц до 16 кГц, ну я думал, что будет намного хуже. Кстати, усилитель BEAG APT-100 имеет повышающий трансформатор на выходе и его АЧХ, возможно, тоже не идеальна.
Теперь можно собирать все до кучи в корпус со спокойной совестью. Есть задумка сделать монтаж и компоновку внутри в лучших традициях, так называемого, моддинга (минимум проводов на виду) и еще не плохо было бы сделать подсветку светодиодами как в промышленных экземплярах.
Блок питания самодельного лампового усилителя.
Сборку начну с заодно опишу его. Сердцем блока питания (да и всего усилителя, наверное) будет тороидальный трансформатор ТСТ-143, который я в своё время (года 4 назад) выдрал с мясом из какого-то лампового генератора прямо в то время, как его уносили на свалку. Больше к сожалению ничего не успел L жалко такой генератор, а может он еще и рабочий был или починить можно было … Ладно что-то я отвлекся. Вот он силовик мой.
Конечно в интернете нашел схему на него.
Выпрямитель будет на диодном мосте с фильтром на дросселе для анодного питания. И 12 вольт для питания подсветки и анодного напряжения. Дроссель вот такой у меня.
Его индуктивность составила 5 генри (если верить прибору) , что вполне достаточно для хорошей фильтрации. А диодный мост нашелся вот такой.
Его название BR1010. (10 ампер 1000 вольт). Все начинаю выпиливать усилитель. Думаю — будет как-то так.
Размечаю и вырезаю отверстия в текстолите под панельки для лампочек.
Получается неплохо:) пока мне всё нравится.
И так, и эдак. сверлим пилим:)
Началось что-то вырисовываться.
Нашел в старых запасах фторопластовый провод и сразу же все альтернативы и компромиссы по поводу провода для монтажа исчезли без следа:) .
Такой вот получился монтаж. Всё как бы «кошерно» накалы перевиты, земля в одной,практически, точке. Должно работать.
Пришло время городить питание. После проверки и прозвонки всех выходных обмоток транса припаял все необходимые провода к нему, и начал устанавливать согласно принятому плану.
Как известно, в нашем не легком никуда без подручных материалов: так пригодился контейнер от киндер-сюрприза.
И крышка от нескафе и старый компакт диск
Я повыдирал из плат телевизоров и мониторов. Все емкости не менее 400 вольт (знаю, что надо бы побольше, но не хочу покупать).
Мост шунтирую емкостями (какие были под рукой, наверное, поменяю потом)
Многовато получается, ну да ладно, под нагрузкой просядет:)
Выключатель питания использую штатный от усилителя (четкий и мягкий).
С этим готово. Хорошо получилось:)
Подсветка для корпуса лампового усилителя.
Для реализации подсветки была куплена светодиодная лента.
И установлена следующим образом в корпус.
Теперь свечение усилителя будет видно и в дневное время. Для питания подсветки я сделаю отдельный выпрямитель со стабилизатором на какой-нибудь КРКЕН подобной микросхеме (что найду в хламе) , от которого планирую запитать схему задержки подачи анодного напряжения.
Реле задержки.
Порывшись в закромах родины, я нашел вот такую совершенно нетронутую штуку.
Это радио-конструктор реле времени для фотоувеличителя.
Собираем, проверяем, примеряем.
Время срабатывания выставил около 40 секунд, а переменный резистор заменил постоянным. Дело идет к завершению. Осталось все собрать вместе, поставить морду, индикаторы и регуляторы.
Регуляторы (переменники на входе)
Говорят, от них может сильно зависеть качество звука. Короче я поставил вот такие
Сдвоенные по 100 кОм. так как у меня их два,то я решил запараллелить выводы получив тем самым 50 кОм и повышенную стойкость к хрипам:)
Индикаторы.
Индикаторы я задействовал штатные, со штатной подсветкой
Схема подключения была мною беспощадно выкушена с родной платы и также задействована.
Вот что в итоге у меня получилось.
При проверке мощности усилитель продемонстрировал напряжение на выходе 10 вольт неискаженной синусоиды частотой 1000гц на нагрузку 4 ома (25 ватт) одинаково по каналам, что порадовало:)
При прослушивании звук был кристально чистым без фона и пыли, что называется, но чересчур мониторным, что ли? красивым, но плоским.
Я наивно полагал, что он без тембров заиграет, но …
При использовании программного эквалайзера удалось получить очень красивое звучание, которое всем понравилось. Спасибо всем большое!!!
Автор статьи «самодельный ламповый усилитель своими руками» Вячеслав Ткаченко .
Возможно Вас заинтересуют следующие материалы.
Этот модуль предварительного усилителя с входным коммутатором был разработан французом JL. Vandersleyen для совместной работы с аудиофильскими усилителями мощности любого уровня. Он реализован на пентоде 6Ж32П (аналог EF86), позволяет подключить до четырёх источников сигнала и обеспечивает усиление в 16 дБ . Небольшая отключаемая НЧ-коррекция позволяет компенсировать влияние помещения прослушивания.
Внешний вид конструкции показан на рисунке:
(Увеличение по клику)
Технический характеристики усилителя:
Полоса частот (при неравномерности 1дБ) 10 Гц — 100 кГц
Полоса частот (при неравномерности 0,1дБ) 20 Гц — 50 кГц
Активная коррекция (см. описание) + 3 дБ на 50 Гц
Время нарастания <2 мксек
Искажения <0,1% при амплитуде сигнала 1 В в полосе 100 Гц — 10 кГц (на частоте 1 кГц типичное значение 0,03%)
Максимальный выходной сигнал ~30 В при искажениях до 2% (THD)
Глубина обратной связи — 18 дБ
Соотношение сигнал / шум> 90 дБ
Входное сопротивление 50 кОм
Выходное сопротивление непосредственно усилителя — 5кОм
Выходное сопротивление схемы — потенциометр 100K с логарифмической характеристикой
Разделение каналов > 50 дБ
Входы — RCA
Питание: 6V — 400 мА / 320 В постоянного тока — 7 мА
Размеры 135 х 100 х 30 мм
Благодаря довольно компактным размерам, блок может быть встроен в шасси готового усилителя или использоваться как самостоятельное устройство (с внешним блоком питания).
На рисунке 1 показан принцип работы каскада усиления.
Часть выходного сигнала подается обратно — на вход, в противофазе, для жесткого контроля коэффициента усиления схемы. Таким образом, отрицательная обратная связь глубиной 18 дБ снижает общий коэффициент усиления с +34 дБ до +16 дБ при одновременном снижении собственных искажений каскада.
Из-за уменьшения влияния RC-цепи обратной связи (C11, R31) на низких частотах, усиление схемы в этом диапазоне возрастает. При указанных значениях в 220 кОм и 3,3 нФ обеспечиваются прирост усиления на 3 дБ для частот ниже 100 Гц.(см. далее по тексту)
Предварительный усилитель реализован на пентоде 6Ж32П , который разрабатывался специально для применения во входных каскадах магнитофонов и отличается низким микрофонным эффектом и высокой линейностью.
Характеристика лампы имеет отличную линейность при напряжении смещения -3 В, и анодном напряжении от 50 В постоянного тока, напряжение на второй сетке 180В, на третьей — 0 В (характеристика выделена красным):
(Увеличение по клику)
Принципиальная схема
Схема предварительного усилителя показана на рисунке:
(Увеличение по клику)
Один из четырёх входов выбирается галетным переключателем S1. На схеме не указаны номиналы резисторов R1, R5, R9, R13, они выбираются, исходя из требуемой чувствительности входа.
Входное сопротивление усилителя составляет 50 кОм. Относительно низкое входное сопротивление лампы за счёт отрицательной обратной связи уменьшается ещё больше. Потому входное сопротивление схемы определяется в основном номиналом резистора R19.
Собственное усиление лампы 50, за счёт обратной связи уменьшается до 6,5.
Собственные искажения лампы за счёт ООС снизились до 0,03% при амплитуде сигнала 1В на выходе.
Обратите внимание, что собственный шум лампы , за счёт обратной связи не уменьшается, но при выбранных режимах получаются очень низким: отношение сигнал / шум превышает 90 дБ.
В цепь обратной связи добавлена RC-цепь, чтобы компенсировать потерю усиления на низких частотах, которая обычно возникает из-за недостаточного объёма помещения прослушивания. Как указывалось в начале статьи, подъём составляет 3 дБ для частот ниже 100Гц.
Если подобная функция вам не нужна, элементы C11-C12, D1, K1-K2 можно не устанавливать, а резисторы R31-R32 заменить перемычками.
Установка регулятора громкости на выходе предварительного усилителя
является оптимальной для минимизации
соотношения сигнал / шум. При этом риск ввести каскад в режим ограничения исключён, так как для получения максимальной амплитуды сигнала на выходе в 30 В нужен входной сигнал амплитудой 4,6В! (редкий источник способен выдать)
Питание предварительного усилителя.
Напряжение накала ламп подается на контакты на печатной плате. Благодаря этому можно скоммутировать нити накала параллельно, тогда потребуется напряжение 6-6,3 В при токе потребления 400 мА. Или можно соединить нити накала обеих ламп последовательно, тогда потребуется напряжение 12В с током 200мА...
По анодному напряжению усилитель потребляет 7 мА. Если пересчитать номинал резистора R33, можно запитывать усилитель напряжением от 300 до 320 В постоянного тока.
Для включения НЧ-коррекции требуется напряжение +24 В постоянного тока для управления двумя 12-вольтовыми реле.
Конструкция предварительного усилителя
Печатные платы
Все элементы схемы, включая входные разъёмы, реле, галетный переключатель, регулятор громкости монтируются на печатных платах. (рис. 5). Все соединения выполнены на разъёмах, за исключением цепей накала, которые запаиваются непосредственно в плату.
Основная плата
Монтажная плата не имеет особенностей, на ней смонтированы все элементы схемы. Сначала запаиваются 7 контактов 1,3 мм (см. фото конструкции) , затем тринадцать перемычек. Остальные остальные элементы устанавливаются в порядке номеров схемы, последними монтируются потенциометр и галетный переключатель.
Общий провод (земля) подключается между двумя двойными входными разъемами RCA.
Вид платы со стороны проводников:
(Увеличение по клику)
Расположение элементов на плате:
(Увеличение по клику)
Плата ламп
Плата впаивается в основную плату усилителя посредством 5-мм контактов под углом 90 градусов.
Чертёж платы представлен на рисунке ниже:
Расположение элементов на плате ламп показано на рисунке:
Включение
Для проверки усилителя потребуется блок питания на 6 или 12 В для цепей накала и 320 В для анодного напряжения.
При первом включении высокое напряжение желательно подавать от регулируемого источника.
Контрольные значения напряжений указаны на схеме.
При подаче на вход сигнала амплитудой 300 мВ на выходе должен быть сигнал амплитудой около 2 В.
Для проверки НЧ-коррекции потребуется источник +24В.
При включенной коррекции подъём сигнала частотой 60Гц
должен составлять 3 дБ
.
Результаты измерений
Результаты измерений представлены на осциллограммах ниже.
Реакция усилителя на импульсный сигнал показывает его хорошую устойчивость и малое время нарастания фронтов:
(Увеличение по клику)
Частота среза составляет около 140 кГц при спаде -1дБ.
Уровень искажений при уровне сигнала 1 В меньше чем 0,03%.
Спектральное распределение гармоник и шумов представлены на спектрограммах:
(Увеличение по клику)
Обратите внимание, что в спектре доминирует вторая гармоника
. При этом её уровень ниже -70 д
Б, что исключает «бархатистый» окрас (свойственный ламповым усилителям, так называемый, тёплый звук) сигнала.
Задача любого усилителя — усиливать сигнал, не внося в него каких-либо изменений.
Этот усилитель с этим справляется отлично!
Общий уровень шумов усилителя до регулятора громкости составляет -90 дБ.
На графике показана АЧХ при включенной цепи НЧ-коррекции:
(Увеличение по клику)
Обратите внимание на низкое влияние коррекции на АЧХ и ФЧХ усилителя. Темброблок Бэксандэла (довольно классическая схема) имеет гораздо большее влияние на выходной сигнал.
Детали конструкции.
Резисторы:
R1, R2, R5, R6, R9. R10, R13, R14: подбираются по необходимой чувствительности входов (или перемычки)
R3, R4, R7, R8, R11, R12, R15, R16, R17, R18: 470 кОм / 0,5 Вт / 1%
R19, R20: 47кОм/1/0,5Вт/1%
R21, R22: 150 кОм / 2 Вт/ 5%
R23, R24: 100 кОм/2 Вт / 5%
R25, R26: 47 кОм/2 Вт / 5%
R27, R28: 1,2кОм/1/0,5Вт/1%
R29, R30: 360 кОм /0,5Вт/ 1%
R31, R32: 220 кОм / 0,5 Вт / 1%
R33 1 кОм/2 Вт/ 5%
Конденсаторы
C1, C2: 1мкФ/50 В / 5 мм,
C3, C4: 1 мкФ / 250 В / 5 мм,
C5, C6: 0,1мкФ/50 В/ 5 мм
C7, C8: 100мкФ/ 6,3 В/ 3, 5 мм,
С9, С10: 470 нФ / 400 В / 15 мм C11,
C12: 3,3 нФ / 100 В / 5 мм
C13: 10 мкФ/400 В/ 5 мм
Разное:
Лампа: V1, V2 — 6Ж32П (EF86)
Диоды: D1 -1N4007
Переменный резистор: P1- 100 кОм (Log/ALPS)
Реле: K1, K2 — SIL / Meder SIL12-1A72-71L
Галетный переключатель: S1 — 5P/2C /Lorlin PT6422
Тумблер: S2 — NKK B12AH
Разъёмы: RCA (сдвоенный) — 2шт., RCA (одинарный) — 1шт.
Заключение
Предварительный усилитель на лампе 6Ж32П получился абсолютно прозрачным для звука, не вносящим ламповой «теплоты» и «бархотистости», со стабильным коэффициентом усиления и низким уровнем шумов.
Небольшая НЧ-коррекция позволяет компенсировать ослабление сигнала в низкочастотной области помещением прослушивания, а компактные размеры конструкции позволяют встроить её в уже готовый усилитель.
Статья подготовлена по материалам журнала Electronique Pratique.
Удачного творчества!
Добрый день.
Хочу продолжить рассказ о ламповом предусилителе для гибридного усилителя.
Внимание: Я появляюсь тут редко, чаще всего когда хочется отлынить от работы)). А все новое и интересное, неизменно в свежем виде, сразу попадает в инстаграм. Там же я с радостью отвесу на вопросы, если они возникнут. Кликайте СЮДА, переходите на мой аккаунт и подписывайтесь:) Я всегда буду очень Вам рад! Приятного чтения:)
Полная схема предусилителя:
Схема очень простая. Ничего выдумывать мы не стали. В основе, выбранный в прошлый раз, резистивный каскад. В нем нет ничего необычного.
В схему добавили активные фильтры на транзисторах VT1 и VT2. Они обеспечивают дополнительную очистку питания. Так как основная фильтрация будет выполняться внешним источником, то схемы фильтров упростили - сделали их одноступенчатыми.
Питать накал планируем от внешнего стабилизированного источника. Использование мощной фильтрации всех напряжений обеспечит отсутствие фона.
Пора собирать
С платой прототипа все как обычно: рисуем, печатаем, переводим, травим, сверлим и мелкой шкуркой зачищаем... После этого респиратор на лицо, баллончик с черной термостойкой краской в руки... красим плату в черный цвет. Так ее не будет видно в корпусе собранного усилителя.
Откладываем плату в сторону: пусть сохнет. Пора перетрясти коробки и подобрать детали. Часть компонентов новые, другие - выпаиваем из ранних прототипов (ну не пропадать же хорошим, практически новым компонентам?!).
Все готово к сборке, пора включать паяльник.
Паяльник нагрелся - паяем:
Примечание: паять удобнее, начиная с самых низкопрофильных компонентов и переходить к более высоким. Т.е. первыми паяем диоды, стабилитроны, потом резисторы, панельку под лампу, конденсаторы и т.д... Мы, конечно, нарушили эту последовательность и паяли так как придется:)
Установили конденсаторы. В данном проекте использованы отечественные К73-16. Хорошие конденсаторы. Мы проводили для них серию измерений спектров их нелинейности в разных режимах. Результаты порадовали. Об этом мы обязательно когда-нибудь напишем.
Запаиваем резисторы и прочую мелочь
Ставим панельку и электролитические конденсаторы.
Примечание: При пайке ламповой панельки в нее обязательно надо вставить лампу. Если этого не сделать, то после сборки могут возникнуть проблемы с установкой лампы. В некоторых (самых "тяжелых" случаях) можно даже цоколь лампы повредить.
Все детали на своих местах. Предусилитель готов.
Проверяем
Схема простая, и вероятность ошибки минимальна. Но проверить надо. Подключаем усилитель к источнику питания и включаем:
10 секунд - полет нормальный... 20... 30... все нормально: ничего не взорвалось и не задымилось. Накал спокойно светится, защиты тестового источника питания не срабатывают. Можно облегченно выдохнуть и проверить режимы: все отклонения в допустимых пределах для непрогретой лампы.
После 10-минутного прогрева все параметры установились и вышли к расчетным значениям. Рабочая точка выставлена.
Раз все хорошо, то можно продолжить. На вход подключаем источник тестового сигнала. На выход - резистор имитирующий входное сопротивление усилителя мощности. Включаем и промеряем все основные параметры каскада.
Все в пределах нормы. Искажения и коэффициент усиления совпали с тем, что было получено в предыдущей статье. Фона нет.
Вот и готов наш ламповый предусилитель. Пора переходить к созданию для него мощного выходного буфера на транзисторах. С тем же успехом его можно использовать и в чисто ламповой конструкции. Для этого понадобится сделать для него мощный ламповый выход.
Возможно имеет смысл сделать универсальный ламповый предусилитель (может быть в виде конструктора), для использования в ламповых и гибридных конструкциях?
С уважением, Константин М.
Добрый день!
Измерения - дело долгое, но еще больше времени занимает обработка результатов и их оформление. Но вот я все же нашел возможность подготовить несколько графиков, хотя бы для одной отдельной схемы.
Внимание:
Я меееедленный: пишу тут редко, чаще всего когда хочется отлынить от работы)). А все новое и интересное, неизменно в свежем виде, сразу попадает в инстаграм. Кликайте СЮДА , переходите на мой аккаунт и подписывайтесь:) Я всегда буду очень Вам рад! Приятного чтения:)
Примечание:
описанный модуль лампового усилителя напряжения
(его фото в самом низу)
, пока лежит без дела и неторопливо ищет себе нового владельца). Если вдруг Вас он заинтересует - пишите мне в комментариях, либо в соц.сетях (ссылки на них в конце статьи). А еще есть пара лишних пустых плат:)
Подопытная схема:
Это ламповый каскад с общим катодом и источником тока в аноде. От очень распространенной схемы с резистором в аноде он выгодно отличается возможностью изменять режимы лампы в значительно более широких приделах, точнее настраивая под задачу, и в конце-концов получать недостижимые для обычного лампового резистивного каскада результаты.
В схеме стоит лампа 6Н1П - достойный и доступный представитель ламповой братии. Если верить форумам и отзывам некоторых любителей ламп, главный ее недостаток - низкая цена и наличие в продаже в очень больших количествах. Из-за недостатка элитарности и уникальности ее часто объявляют негодной для звука:).
Впрочем, на 6Н1П свет клином не сошелся, и в схему, можно поставить любой другой триод. 6Н23П, 6Н6П, 6Н2П, 6Н8С и т.д... каждый может выбирать лампу на свой вкус). Все, что нужно будет сделать - изменить резистор R3 и отрегулировать источник тока резистором R6.
Кстати, очень хорошо с источником тока в аноде работает лампа 6Н23П. Особенно при низких напряжениях питания. Во всяком случае, гораздо лучше чем при тех же напряжениях, но с анодным резистором. Уже как два месяца хочу эти данные отдельной статьей опубликовать, но что-то никак не получается:(.
Добавлено 22.08.2018: вот все-таки, после долгого откладывания, запись о 6Н23П появилась. Схемы, результаты измерений и сравнения по ссылке .
Вернемся к лампе 6Н1П:
Измерения проводились для девяти случаев. Ток покоя (Ia ), принимал одно из трех значений: 4.2 мА, 7.0 мА, 9.0 мА. Для каждого из них повторялись измерения с тремя значениями нагрузки Rн : 10 кОм, 50 кОм, 100 кОм. Для всех сочетаний Ia и Rн снимались спектры искажений при пяти разных уровнях выходного сигнала (Uвых.амп. ): 2.5 В, 5 В, 10 В, 20 В, 40 В (амплитудные значения).
Значения Rн и Uвых.амп. выбраны такими, какие встречаются или могут встретиться в наших гибридных и чисто ламповых усилителях. Анодный ток ограничен сверху допустимой мощностью лампы. Снизу же ограничения, как такового, нет, но при значениях менее 4 мА искажения во всех измерениях имеют длинный спектр, и потому для нас не имеют практической ценности и противопоказаны к применению.
Все результаты свел в графики, а их в свою очередь собрал в один большой рисунок:). Ряды сгруппированы по сопротивлению нагрузки, столбцы - по току покоя. Спектры искажений для разных уровней выходного сигнала нарисованы разными цветами. Возможно, такое оформление перегружено и не очень удобно для восприятия, но лучше демонстрирует основные закономерности.
Примечание: в обычном каскаде (с резистором в аноде), из-за того что ток покоя и сопротивление нагрузки лампы жестко связаны, режимы, соответствующие двум нижним рядам графиков, недоступны. Придется довольствоваться режимами близкими к трем верхним, или понижать ток анода.
А вот ссылка на результаты представленные в виде таблицы
Чуть-чуть о том, что же тут видно:
Вообще я хотел только показать результаты, а выводы оставить за пределами статьи. В конце-концов каждый может сделать их сам:). Но после размышлений все же посчитал необходимым обозначить некоторые очевидные закономерности:
1. Вполне ожидаемо, уровень искажений падает, когда растет сопротивление нагрузки. Но чем выше ток анода лампы (а вместе с ним и ее крутизна), тем менее заметно влияние нагрузки на искажения. Поэтому в гибридных усилителях, в которых к выходу лампового предварительного усилителя подключается полупроводниковая схема с невысоким входным сопротивлением, необходимо увеличивать анодный ток лампы.
2. Можно взглянуть на ситуацию и под иным ракурсом: ток анода сильно влияет на уровень и спектр искажений, но чем выше сопротивление нагрузки, тем меньше это влияние заметно. Т.е. в чисто ламповых схемах, в которых сопротивление нагрузки может быть очень высоким, ток анода можно снизить, не сильно беспокоясь о проблемах с линейностью.
3. Из графиков хорошо видно, что при работе с амплитудами выходного сигнала до 20 В, лампа 6Н1П почти во всех режимах имеет красивый спектр с низким уровнем и потому хорошо подойдет для гибридных усилителей мощности и отлично для ушников.
Немного других цифр:
Не меньше меня интересовал коэффициент усиления по напряжению, его зависимость от выбранного анодного тока и сопротивления нагрузки. Результаты для наглядности опять-таки свел в график:
Вывод: нужный коэф. усиления можно легко настроить, меняя сопротивление нагрузочного резистора и анодный ток. Впрочем, чтобы не пострадала линейность каскада, стоит при выборе тока и нагрузки сверяться с графиками спектров искажений.
Еще стоит обратить внимание на то что с ростом тока покоя уменьшается напряжение смещения лампы (напряжение на резисторе R3). А вместе с ними и допустимый уровень входного сигнала. Напряжения смещения и соответствующий им сопротивления резистора R3 сведены в график:
Основой для этого лампового предусилителя будут распространённые однотактные в триодном включении. Мы спроектировали универсальный предварительный усилитель, который будет хорошо работать с широким ассортиментом радиоламп. Лампы можно ставить следующие - двойной триоды (без изменений цоколёвки): 12AU7, 12AV7, 12AY7, 12AT7/12AZ7 и 12AX7.
Схема предусилителя на лампе
Ламповый предусилитель на самом деле очень прост. Регулятор громкости (P1 на схеме) стоит на ламповом выходе, чтобы гарантировать, что уровень шума будет максимально низкий. Входной резистор (470k на схеме) может быть от 100к до 1м. Он нужен чтоб правильно нагрузить источник входного сигнала.
Схема выпрямителя питания лампы
Было решено, что сделаем простой выпрямитель на кенотроне для питания предусилителя. На малых уровнях тока (5-10 мА), падение напряжения в вакуумной трубе диода очень мало - всего 4 В для данного устройства. Пульсации выхода БП составляют 1,2 мВ на 257 В. То есть -107 дБ, короче получается очень тихий блок питания. Обратите внимание, конденсатор после выпрямителя 6CA4 не должен превышать 50 мкФ ёмкости.
Корпус сделан из алюминия, листовой алюминиевый внешний корпус и внутренняя панель. Для упрощения, решили смонтировать все компоненты на верхней панели. После постройки преампа просто вставьте его в корпус.
Блок питания, все компоненты, собраны на левой стороне блока, а компоненты предусилителя справа. Внутри металлический экран между двумя секциями. Одна важная особенность этой конструкции - переключатель ground lift . Всё шасси заземляется через разъем, его контакт заземления. Земля сигнала изолирована от корпуса переключателем ground lift . Это в некоторых случаях позволяет избежать гула, вызванного контуром заземления, когда оба корпуса заземлены через аудиоразъем. Далее показан вид компонентов предусилителя перед испытаниями.
Тестирование универсального лампового предусилителя
Первый шаг после сборки - это питание. Надо проверить все основные точки напряжения в схеме. Все напряжения должны быть в пределах разумной погрешности. Для настроек понадобится сигнал-генератор с регулируемым выход, двухканальный вольтметр переменного тока и осциллограф. Вот фотография устройства, в процессе наладки.
Генератор сигналов позволяет проверять ламповый предварительный усилитель на различных частотах и уровнях входного сигнала, осциллограф показывает форму входного и выходного сигналов, а вольтметр позволяет непосредственно вычислить коэффициент усиления на любой частоте. Вот графики усиления и фазы генерируемых сигналов.
Предупреждение : этот ламповый предусилитель использует высокое напряжение до 270 вольт. Прикосновение к потенциалам напряжения такой величины может привести к травме. Если вы не знакомы с проектами, которые используют эти уровни напряжения, настоятельно рекомендуется изучить технику безопасности.
