Сеанс тёплой ламповой «магии» с разоблачением / Хабр

Несмотря на несколько поутихший интерес многих аудиофилов и меломанов к ламповым усилителям, споры о преимуществах/недостатках этих архаичных долгожителей не утихает по сей день. Условно спорящих о ТЛЗ можно разделить на два лагеря. Первый — приверженцы прогресса, полагающие, что ламповой технике место на свалке истории или в лучшем случае в каком-нибудь техническом музее. Второй – ярые сторонники теплой ламповости, которые

видят

, слышат в ламповых УМЗЧ (непременно однотактных, без ООС, A class) возможность получить «духовное откровение» и «по-настоящему» красивый (TRUE, воздушный и т.п.) звук.

Ожесточенные баталии между ловерами и хейтерами ламп приводят к приступам дискуссионной гиперсаливации, выходу из строя клавиатур, и бурному словоизвержению на соответствующих форумах. Кроме этих враждующих сторон, темой ламповых УМЗЧ интересуются люди, не дискутирующие о нём – это: радиолюбители, создающие эти усилители и «не true» аудиофильствующие товарищи, которых устраивают особенности имеющейся техники вне парадигмы поиска бескомпромиссного звучания.

Сомневаюсь, что мой пост поставит в спорах о ТЛЗ жирную точку, но я попробую пролить луч света на «таинственный», «метафизический» «феномен» «живого» ТЛЗ.

Я не являюсь ни ярым хейтером, ни горячим приверженцем бескомпромиссной теплой ламповости, но как слушатель часто ощущаю существенную разницу между трактами с транзисторным/интегральным и ламповым усилением. Вопрос происхождения этой разницы для меня действительно интересен. Полуметафизические и маркетинговые объяснения меня устраивают мало, посему я решил структурировано изложить всё, что мне удалось найти, о так называемом ТЛЗ в одном небольшом посте.

История ламповой «магии»

С момента зарождения и массового распространения транзисторной техники появилось понятие «мертвый», «холодный» транзисторный звук, детально о причинах возникновения которого можно прочитать здесь.

Транзисторные усилители ушли далеко вперед с момента своего появления, и, благодаря совершенствованию схемотехники, феномен «транзисторного звука» перестал существовать.
При этом многими заинтересованными людьми отмечалось, что при прочих равных (КНИ, АЧХ, источник, тракт и т.п.) одно и то же произведение, при воспроизведении на ламповых и транзисторных УМЗЧ звучит по-разному. Эта разница, а также несколько подмоченная репутация транзисторных аппаратов и явились причинами представления о превосходстве ламп, формирования понятия ТЛЗ, а также многочисленных спекуляций на ламповой теме.

Рост массового выпуска недорогих интегральных усилителей и AV- ресиверов, при снижении их себестоимости (а соответственно и качества элементной базы), укрепил мнение некоторых аудиофилов о негодности транзисторных систем. Это явление стало известно как ренессанс ламповой техники в конце 90-х — начале нулевых.

Производители не стояли на месте, качество транзисторных и цифровых решений росло, при этом цены на теплые лампы кусались с остервенением американских бульдогов. Последнее обстоятельство сделало лампы интересными лишь узкому кругу фанатично настроенных искателей безупречного звука, очень богатых людей и радиолюбителей-энтузиастов.

Ламповая «магия» в психоакустике и схемотехнике

Психоакустика ТЛЗ

Когда мы говорим о ТЛЗ, мы имеем в виду тембральные особенности воспроизводимого звука, т.е. так называемую «окраску». По сути «окраска» — это ничто иное, как гармонические искажения + характерные особенности графика АЧХ. Полностью избавиться от искажений нельзя, но можно свести их присутствие в спектре к минимальным значениям, при которых человек не будет их воспринимать.
В случае с ламповыми усилителями – это преимущественно четные гармоники. Известно, что четные гармоники человек воспринимает как более благозвучные (приятные на слух) искажения. При этом в транзисторных усилителях КНИ, как правило, значительно ниже, что говорит о более высокой верности воспроизведения.

Именно благодаря большому количеству четных гармоник в спектре, ламповое усиление активно применяется для гитарной аппаратуры. Там искажения позволяют создать необходимое звучание (т. е. фактически усилитель является частью инструмента). При этом наличие их в звуковоспроизводящей аппаратуре многими считается недостатком, так как аппаратура должна максимально точно воспроизводить записанное, а не искажать (приукрашивать, изменять). Другие, напротив, считают этот эффект преимуществом, ввиду благозвучности таких искажений.

Также необходимо отметить, что человеческий слух по-разному воспринимает гармоники разного порядка. Scott Frankland, Ирина Алдошина, Александр Войшвилло и прочие замечательные люди, проводившие исследования на эту тему, пишут, что чем выше гармоника, тем она заметнее влияет на восприятие и тем субъективно хуже человеком оценивается звук. Например, 1% второй гармоники не смогут услышать даже эксперты-профессионалы, а в диапазоне 1,8-3,5% вторую гармонику способны обнаружить большинство людей. При этом десятую замечают уже при наличии 0,1%.

Психоакустические исследования выявили, что:
«Заметность на слух какой-либо гармоники прямо пропорциональна квадрату ее номера»

Характерная особенность: в спектре сигнала ламповых усилителей гармонических составляющих не более пяти, что существенно меньше, чем в спектре транзисторных устройств (где в него нередко «просачиваются» 9-я, 11-я и др.

высокие гармоники).

Также было установлено, что присутствие одних гармоник способно маскировать другие. Например, наличие второй гармоники скрывает от восприятия третью. Эти исследования привели к выводу о том, что наиболее благозвучным для человеческого слуха является сочетание постепенно спадающих по уровню гармоник (вторая большая, третья меньше второй, четвертая меньше третьей и т.п.). Именно так дело обстоит с гармониками при использовании ламповых УМЗЧ.

Краткие сведения о схемотехнике ТЛЗ
«Магически» правильными, с точки зрения схемотехники, считаются однотактники без ООС. Линейные характеристики ламп, лучше, чем характеристики полупроводников. Отсутствие же ООС позволяет предотвратить появление значительного количества интермодуляционных искажений. С той же целью в ламповых усилителях, созданных в рамках этой философии (иначе не назовёшь), отказываются от установки импульсных блоков питания (по утверждению ряда авторов, использование импульсников приводит к увеличению IMD и появлению фона).

В большинстве случаев ещё одним средством изменения (благозвучного искажения) являются мощные выходные трансформаторы, которые, не редко, снижают линейность АЧХ, акцентируя средние частоты.

Но это в теории, а на практике… «благодаря» этим решениям многие HI End ламповики поступают в продажу с уровнем IMD более 7-10 %, а КНИ (коэффициент гармоник) может достигать 3-5%, что не соответствует даже классическому Hi-Fi стандарту. О типичных минусах однотактных схем и отсутствия ООС написано достаточно: КПД, теплогенерация (в прямом смысле), энергопотребление, высокая масса, низкая мощность – это «сакральные» жертвы «божественному звуку».

Получается, что лампа звук как бы «облагораживает», но делает это за счет спектрального состава и особенностей гармонических искажений, а также спорных схемотехнических решений, изменяющих АЧХ и тембральные особенности. Т.е. фактически получается, что для пользователя «теплой лампы», помимо прочих свойств звука, важна не верность воспроизведения, а наличие благозвучных искажений.

Это и является камнем преткновения в спорах о таких УМЗЧ.

В сухом остатке, получается, что легендарный ТЛЗ – это:

• Насыщенность звука четными гармониками;
• Ограниченность порядка гармоник пятой;
• Постепенный спад уровня в спектральном сочетании гармоник (чем больше порядок гармоники, тем ниже уровень)
• Наличие характерных особенностей АЧХ обусловленных применением выходного трансформатора;

Вот и вся магия. И да, это действительно красивый звук, если это слово применимо к звуковоспроизводящей аппаратуре… Красивый, «теплый», но в большинстве своём, менее точный.

Итог

Суть ТЛЗ во вполне конкретных, типичных особенностях изменения (обработки, искажения) сигнала. Критика транзисторных усилителей должна остаться в далёких семидесятых, так как качественные образцы этой техники ничуть не уступают лампам, а порой значительно превосходят (при одинаковой стоимости), благо камни в работе уже больше 40 лет.

Ламповые УМЗЧ архаичны, с точки зрения схемотехники и философии HI-FI, но представляют высокую субъективную ценность для людей с определёнными вкусовыми предпочтениями. Лампам не пора на свалку, так как, не смотря на возможность полного цифрового эимулирования эффектов ТЛЗ (доказано гитарной аппаратурой), производители ориентируются на производство TRUE ЛУМЗЧ, угадывая ожидания традиционалистов от аудио. Кроме того лампы — предмет интересных экспериментов и опытов радиолюбителей, создающих звуковую аппаратуру.

Какой усилитель выбрать каждый решает сам, а последнее слово всегда остается за субъективным восприятием.

Буду рад живой и корректной дискуссии по теме.

КОМБИНИРОВАННЫЙ УМЗЧ БЕЗ ОБЩЕЙ ООС

Вниманию читателей предлагается описание двух лампово-транзисторных УМЗЧ, в
которых компенсируется температурная нестабильность р-п переходов транзисторов и
отсутствует общая ООС. Усилители относительно просты и отличаются, по сведениям
автора, высоким качеством звуковоспроизведения. Правда, редакция разделяет не
все изложенные автором положения статьи.

На сайте
www.777sss.com автор предполагает разместить дополнительную
информацию об этих усилителях.

Большое разнообразие существующих схем УМЗЧ со всей очевидностью доказывает,
что недорогой и приемлемый по сумме параметров усилитель пока не создан. В этой
связи автор надеется, что предлагаемое схемотехническое решение в некоторой мере
будет способствовать решению проблемы.

Описываемые здесь варианты усилителя мощности появились по ряду объективных
причин. В частности, для настройки разработанных и сконструированных автором
электростатических громкоговорителей появилась необходимость в весьма
высококачественном УМЧЗ. Дело в том, что электростатические громкоговорители

обладают малыми нелинейными и переходными искажениями и поэтому «проявляют»
погрешности всего тракта воспроизведения, которые электродинамические
громкоговорители успешно маскируют собственными искажениями. В результате
недостатки в звучании транзисторного УМЧЗ (при сравнении с ламповым) и ухудшение
звучания при введении ООС могут стать весьма заметными.

При работе на обычную АС предлагаемый усилитель обеспечивает характер
звучания, близкий к ламповым усилителям, но лишен их недостатков, связанных с
необходимостью применения выходного трансформатора.

Для «раскачки» транзисторного выходного каскада сигналом с амплитудой напряжения 40…60 В использована обычная радиолампа типа двойной триод.
Подобное решение иногда практикуют при конструировании усилителей мощности на
полевых транзисторах. Чтобы оно оказалось приемлемым в усилителе на биполярных
транзисторах, приняты меры по снижению выходного сопротивления и улучшению
линейности лампового каскада.

Для устранения тепловых искажений в схемотехнике усилителя использован метод,
который позволяет скомпенсировать динамические тепловые искажения в мощных
транзисторах и, соответственно, обойтись без общей ООС.

Для минимизации тепловых искажений в транзисторных каскадах использован метод
взаимной компенсации противофазных процессов. Для этой цели оказался пригодным
так называемый «линейный параллельный усилитель», вариант которого предложил
почти 20 лет назад А. Агеев [2]. Идея модернизации состоит в том, что, используя
способность такого усилителя тока эффективно компенсировать медленные тепловые
изменения параметров, можно добиться компенсации и быстрых колебаний.

Амплитудную характеристику такого усилителя удалось улучшить заменой
резисторов транзисторными источниками стабильного тока и применением
предварительного каскада на ламповых триодах. Высокая симметрия транзисторного
каскада позволила без побочных эффектов избавиться от общей ООС, а ламповый
каскад помог простым способом получить значительную амплитуду сигнала. Благодаря
транзисторному усилителю тока УМЗЧ оказывается хорошо согласованным с низким
сопротивлением нагрузки без выходного трансформатора. Его базовая схема
представлена на рис. 1.

При всей своей простоте и минимуме настроек такой усилитель обеспечивает
хорошее звучание с высококачественной АС. Даже применив в конструкции дешевые
транзисторы серий КТ818, КТ819, можно достигнуть уровня Hi-Fi.

Аудиофилам рекомендуется, естественно, более сложная схема УМЗЧ, приведенная
на рис. 2, где применены современные транзисторы.

Рассмотрим работу усилителя на примере простой схемы (см. рис. 1).

Предварительное повышение уровня сигнала производит ламповый усилитель
напряжения с высоким входным и низким выходным сопротивлением. Он собран на двух
триодах лампы VL1. Один из них включен по схеме с общим катодом и усиливает
напряжение сигнала, а непосредственно связанный с ним другой триод, включенный
по схеме катодного повторителя, согласует высокое выходное сопротивление
усилителя напряжения с относительно низким входным сопротивлением транзисторного усилителя тока. Сигнал на транзисторный
каскад поступает через разделительный конденсатор С2. Источник тока на
транзисторе VT1 улучшает амплитудную характеристику и линейность каскада.

Коэффициент усиления по напряжению каскада на лампе 6Н23П равен примерно 26
дБ, и этим обусловлена сравнительно низкая чувствительность УМЗЧ по входу,
которая составляет 1…1.5 В. Если необходима более высокая чувствительность,
рекомендуется дополнительный усилитель напряжения, использованный в схеме на
рис. 2, где эту функцию выполняет левый триод VL1.

Транзисторный каскад в обоих УМЗЧ представляет собой симметричный усилитель
тока на комплементарных транзисторах VT2, VT3 и VT6, VT7 с источниками тока на
транзисторах VT4, VT5. Высокая термостабильность каскада достигается включением
транзисторов по симметричной компенсационной схеме.

Например, колебания температуры кристалла транзистора VT2 приводят к
периодическим изменениям напряжения на его переходе база—эмиттер, что
компенсирует аналогичные колебания в транзисторе VT7 под действием импульсов
тока коллектора. Соответственно, транзистор VT3 компенсирует тепловую
нестабильность VT6. Ток покоя транзисторов зависит от суммы напряжений на переходах база—эмиттер
транзисторов VT2, VT3. Под действием сигнала транзистор VT2 управляет током базы
VT7, a VT3 — током базы VT6.

Источники тока на VT4, VT5 фактически задают максимальные токи базы выходных
транзисторов, а также ток покоя транзисторов VT2, VT3. Его и нужно выбрать
оптимальным для компенсации тепловых искажений. Тогда баланс токов и их
противофазные изменения, возникающие при колебаниях температуры кристаллов
транзисторов, скомпенсируют колебания параметров мощных транзисторов.

Степень компенсации косвенно может быть оценена по току покоя при медленном изменении температуры транзисторов. Эксперименты показывают, что
правильно подобранные режимы позволяют поддерживать ток покоя усилителя мощности
с нестабильностью 2…5 % при изменении температуры корпусов транзисторов в
диапазоне 20…110°С.

При относительной инерционности тепловых процессов в полупроводниковых
приборах величина»фазового сдвига» между температурными колебаниями кристаллов
транзисторов незначительна. Хорошая компенсация колебаний параметров
транзисторов обеспечивается при токе покоя VT6, VT7 в интервале 150…300 мА и
вдвое-втрое меньшем — для VT2, VT3. Увеличение тока покоя до единиц ампер и
переход усилителя в режим класса А, в целом улучшая его линейность, на
компенсацию тепловых искажений влияет незначительно. Такой режим можно
рекомендовать лишь для бескомпромиссных ау-диофилов.

Для эффективной компенсации транзисторы каскада должны находиться в
непосредственном тепловом контакте (транзисторы источников тока не в счет).
Также желательно применение изготовленных по близкой технологии или однотипных
транзисторов.

А теперь немного о параметрах усилителя.

Выходная мощность определяется амплитудными характеристиками каскадов.
Ламповый каскад позволяет получать напряжение раскачки до 60 В (эфф.), и
выходное напряжение усилителя ограничено только напряжением питания транзисторов
с вычетом напряжения насыщения источников тока и оконечных транзисторов (около
2,5 В). Таким образом, для напряжения питания выходного каскада около 70 В (±35
В), достаточного для безопасной работы транзисторов КТ818Г, КТ819Г, усилитель на
активной нагрузке 4 Ом при синусоидальном сигнале практически отдает мощность до
120 Вт, сохраняя высокую стабильность режима в рабочем диапазоне температур.

Для комплементарной пары транзисторов КТ818ГМ—КТ819ГМ допустимое напряжение
икэ ограничено примерно 80 В, при этом на той же нагрузке достигается мощность
150 Вт. Для более мощных транзисторов КТ8101А—КТ8102А область безопасных
режимов по напряжению UK3 практически составляет 90 В, что соответствует
мощности 216 Вт на нагрузке 4 Ом.

Такие показатели позволяют рекомендовать схему на рис. 2 для мощных эстрадных
и профессиональных усилителей, поскольку в мостовом включении усилитель сможет
отдавать в нагрузку удвоенную мощность. Необходимо только уменьшить напряжение
питания, увеличить токи источников стабильного тока и заново подобрать ток
покоя.

В случае использования более высокоомной нагрузки, например, 8 Ом, предельно
достижимая мощность соответственно ниже (почти вдвое). Все напряжения питания
измерены под нагрузкой, и при использовании нестабилизированного источника в
режиме покоя напряжение питания возрастает примерно на 10%.

Полоса рабочих частот усилителя ограничена сверху граничной частотой
транзисторов, а снизу — емкостью переходных конденсаторов, в частности С2 (см. рис. 1). Кроме того, она зависит
от уровня выходной мощности. Для транзисторов КТ818Г, КТ819Г АЧХ усилителя на
высоких частотах начинает спадать с 16 кГц (для выходной мощности около 50 % от
максимальной). Нижняя частота (по уровню -3 дБ) для обоих УМЗЧ при указанных
номиналах соответствует 16… 18 Гц.

Для усилителя по схеме на рис. 1 более широкая полоса усиления достигается
применением комплементарных транзисторов КТ850А—КТ851А и КТ8101А—КТ8102А или
высококачественных импортных транзисторов. В этом случае, а также в усилителе по
схеме рис. 2 полоса воспроизводимых частот расширяется по уровню -3 дБ до 160
кГц, обеспечивая малые фазовые искажения на звуковых частотах.

Коэффициент нелинейных искажений в значительной степени зависит от частоты и
уровня выходной мощности. Так, для усилителя на рис. 1 коэффициент нелинейных
искажений при выходной мощности 50 % от максимальной на частотах до 3 кГц в
среднем составляет около 0,1 %, а на 10 кГц —0,25%.

Для усилителя, собранного по схеме на рис. 2, эти показатели заметно лучше,
особенно при подобранных парах транзисторов. Любопытно, что введение прямой
компенсирующей связи, значительно снизившей искажения без ООС, оказалось
излишним: разницы в качестве звучания, обеспечиваемого таким усилителем
совместно с диностатической АС, даже в сравнении с усилителем по схеме на рис.
1, слушатели практически не замечали.

В результате дополнительные меры по снижению искажений были признаны
излишними.

Усилитель с однокаскадным усилением напряжения имеет чувствительность около 1
В и развивает максимальную мощность только с сигналами от проигрывателя
компакт-дисков или кроссовера, предназначенного для ламповых усилителей.
Чувствительность усилителя по схеме на рис. 2 — около 120 мВ, поэтому его можно
использовать с большинством источников сигнала.

С целью повышения чувствительности базового УМЗЧ не рекомендуется применять
предварительный усилитель на микросхемах или биполярных транзисторах. Низкие
интермодуляционные искажения лампового каскада (в широкой полосе частот) здесь
вне конкуренции.

По этой же причине рекомендуется сокращать до минимума число транзисторов и
микросхем во всем тракте на пути сигнала. Например, в проигрывателях
компакт-дисков аналоговый сигнал предпочтительно снимать через разделительный
конденсатор емкостью 0,1 мкФ (серии К78-2 или аналогичной) с выхода пассивного RC-фильтра, подключенного сразу же после ЦАП.

Питание усилителя по схеме на рис. 1 возможно от любого нестабилизированного
БП соответствующей мощности. Для автоматической установки нулевого напряжения на
выходе УМЗЧ применено включение нагрузки на среднюю точку емкостного делителя
фильтра питания с плавающим нулем. Для этого двухполярный выпрямитель должен
быть подключен к обмотке без средней точки. Анодное напряжение следует подавать
с выпрямителя через резистор сопротивлением 1 кОм (2 Вт). Выпрямитель должен
иметь конденсатор фильтра емкостью не менее 200 мкФ на напряжение 250 В.

Суммарная емкость конденсаторов в фильтре питания транзисторного каскада — не
менее 20000 мкФ для каждого плеча. Мощность трансформаторов питания — не менее
200 Вт. Нежелательно применять общий для двух каналов БП, но если трансформатор
общий, то его мощность должна быть не менее 400 Вт.

Для УМЗЧ по схеме на рис. 2 рекомендуется БП, схема которого представлена на
рис. 3. Нестабилизированный источник питания выбран после ряда сравнительных
прослушиваний, обеспечивший против всяких ожиданий более предпочтительное
звучание.

В БП встроен узел защиты от короткого замыкания на выходе УМЗЧ, от теплового
пробоя, а также от появления постоянного напряжения на выходе усилителя. В узле
защиты используется электронный предохранитель, общий для обоих каналов. При
желании его можно применить в устройстве дистанционного включения усилителей.

Датчиками перегрузки в электронном предохранителе являются герконы (К2, КЗ,
К4), реагирующие на магнитное поле протекающего через обмотку тока в
соответствующей цепи.

Выключатель сети выполнен на тиристорах VS1, VS2, управляемых триггером на
транзисторах VT2, VT3 через герконовое реле К1. В момент включения сетевого
напряжения нормально замкнутые контакты реле К1 обеспечивают подачу питания на
усилитель. При срабатывании защиты триггер размыкает контакты реле и отключает
трансформатор усилителя от сети. Поэтому для питания триггера и реле К1
необходим отдельный БП с трансформатором Т1. При срабатывании защитных герконов
триггер включается и находится в устойчивом состоянии, пока тумблером включения
сети SA1 не будет кратковременно отключено напряжение питания. Конденсатор С1
предназначен для защиты триггера от импульсных помех в сети.

Индикатором срабатывания узла защиты служит светодиод HL1, включенный в цепь
питания герконового реле К1. Герконовые реле К2 и КЗ, включенные между точкой соединения конденсаторов
фильтра питания и делителем из резисторов R14—R17, срабатывают при появлении
постоянного напряжения на выходе усилителя.

Естественно, что описываемый БП можно использовать и для базового усилителя
(см. рис. 1) как полностью, так и с исключением некоторых узлов (например, узла
защиты).

О деталях и конструкции.
Для усилителя рекомендуются резисторы типа МЛТ или
аналогичные, с допустимым отклонением ±5 % для анодных и катодных цепей. Подбор
пар резисторов для обоих каналов желательно выполнить с разбросом сопротивления
не более 2 %. Переменный резистор регулятора громкости, если есть возможность,
целесообразно заменить ступенчатым регулятором с многопозиционным
переключателем. При этом суммарное сопротивление резисторов регулятора
целесообразно увеличить до 100…150 кОм. В случае приобретения импортных
переменных резисторов выбирать номинал более 150 кОм не рекомендуется.

Лампу 6Н23П можно заменить на 6Н1П, но при этом ухудшится линейность каскада
и снизится его коэффициент усиления. В усилителе с двухкаскадным усилением
напряжения возможно применение ламп 6Н6П.

Транзистор VT1 типа КТ604АМ заменим любым высокочастотным транзистором
мощностью не менее 3…5 Вт с напряжением Uкэ
max не менее 150 В.

Транзистор устанавливают на отдельном теплоотводе площадью около 50 см2 для
усилителя рис. 1 и 100 см2 для усилителя по схеме рис. 2. Для отвода тепла
транзистор VT5 в БП можно устанавливать на металлическое шасси с изоляцией через
слюдяную прокладку.

В цепях смещения возможно применение других светодиодов с падением напряжения
на них около 1,8… 1,9 В. В случае существенного отклонения от этого значения
ток транзистора VT1 желательно установить в усилителе по схеме рис. 1 около 12
мА, а по схеме рис. 2 — 20 мА подбором резистора в цепи эмиттера.

В оконечном усилителе тока допустимо применять и другие мощные
высокочастотные транзисторы на соответствующие токи и напряжения. Однако нужно
иметь в виду, что их размеры и конструкция значительно влияют на степень
динамической термокомпенсации, и поэтому с транзисторами других типов
потребуется серия экспериментов. Не рекомендуется применение составных
транзисторов. В выходной ступени может быть полезно параллельное включение
двух-трех мощных транзисторов (с fгp>=10 МГц), это благоприятно для
воспроизведения и низких, и высоких частот. При этом в цепи эмиттеров этих
транзисторов необходимо включить резисторы сопротивлением 0,1…0,2 Ом. В этом
случае режим термокомпенсации также потребует настройки.

Из импортных мощных транзисторов можно рекомендовать пару 2SC3281 и 2SA1302
(структуры п-р-п и р-п-р соответственно). При этом в источниках тока можно
оставить КТ850, КТ851.

Все элементы оконечного каскада монтируют на теплоотводе, при этом транзистор
VT2 крепят непосредственно на фланце VT6, а транзистор VT3 — на фланце VT7. Для транзисторов серий КТ816, КТ817 такое крепление возможно
лишь после того, как будет подточена одна из боковых сторон корпуса (наждачной
бумагой или точилом). Транзисторы КТ850А, КТ851А легко крепятся к КТ8101А,
КТ8102А без переделок.

Непосредственный контакт транзисторов одинаковой структуры улучшает
теплопередачу и упрощает монтаж. Если в конструкции устанавливают отдельные для
плеч выходного каскада теплоотводы, то они должны иметь равные размеры. На общий
радиатор мощные транзисторы нужно крепить симметрично через слюдяные прокладки
толщиной 0,1 мм с обязательным применением теплопроводной пасты. При этом
транзисторы в пластмассовых корпусах прижимают дополнительной крепежной планкой.
Конструкция теплоотвода может быть произвольной, но площадь радиатора на каждый
оконечный транзистор базовой схемы должна быть не менее 500 см2.

Для УМЗЧ по схеме на рис. 2 при токе покоя 350 мА площадь теплоотвода должна
быть не менее 600 смг на каждый транзистор, при токе покоя 1 А — не менее 1200
смг. В усилителе с большим током покоя (в режиме класса А) целесообразно
применить принудительное охлаждение с помощью вентилятора.

Разделительные конденсаторы УМЗЧ желательно выбрать из серий К72 или К78-2, в
крайнем случае — К73 на рабочее напряжение не менее 250 В. Требуемую емкость
можно набирать параллельным соединением нескольких конденсаторов. Оксидные
конденсаторы лучше всего применить импортные (Магсоп, Rifa, Samsung и
аналогичные), имеющие малую паразитную индуктивность. Емкость конденсаторов
фильтра питания лучше набирать из нескольких параллельно соединяемых. В фильтрах
блока питания допустимо использовать и отечественные конденсаторы К50-18, К50-68
или К50-26 (по четыре конденсатора емкостью 1000 мкФ на 63 В в одном корпусе).

Диодные мосты VD6, VD7 мощных выпрямителей можно заменить другими, например,
BYV42, отечественными К636БС или отдельными мощными диодами на прямой ток не
менее 10 А и обратное напряжение не менее 150 В. Их необходимо установить на
небольшие теплоотводы либо на общий теплоот-вод для мощных транзисторов.

В качестве VT5 стабилизатора анодного напряжения допустимо применить ГТ806Д
либо отобранный по напряжению икэтш, транзистор КТ816Г. Чем выше значение этого
напряжения, тем меньше будет начальное напряжение на лампах в момент включения.
Транзистор VT5 установлен на теплоотводе площадью около 50 см2. Подстроечный
резистор R20 — многооборотный типа СП5-3.

В блоке защиты допустимо использовать тиристоры КУ202М или другие, имеющие
прямой ток не менее 10 А и обратное напряжение не менее 400В.

Трансформаторы питания транзисторных каскадов в значительной степени определяют качество работы всего усилителя. Их желательно выполнить на
магнитопроводах ШЛ или ПЛ. Трансформатор Т2 можно изготовить и на кольцевом
магнитопроводе габаритной мощностью 350 Вт на один канал или 700 Вт на оба (на
схеме изображен общий трансформатор). Усилитель по схеме рис. 1 неплохо работает
с БП, в котором установлены два перемотанных трансформатора на базе ТС-180 — по
одному на канал. Вторичная обмотка такого трансформатора намотана проводом ПЭВ-2
диаметром 1,8—2 мм и содержит 230 витков (2×115). Следует учесть, что
модификации ТС-180, ТС-200 имеют разброс значений напряжения на виток в
интервале 0,28…0,33, и обмотка на напряжение 65…68 В (эфф.) может содержать
205—240 витков. Поэтому перед разборкой трансформатора нужно проверить эту
величину на двух-трех десятках пробных витков.

Для питания ламповых каскадов подойдет любой трансформатор мощностью 40 Вт и
более, имеющий вторичную обмотку на 180…220 В и накальную на 6,3 В (например,
от старого лампового приемника «Рекорд»). Для всех трансформаторов полезно
подобрать фазу включения первичных обмоток по минимуму наводок на усилитель.

В качестве трансформатора Т1 блока электронного предохранителя пригоден любой
маломощный трансформатор блока питания переносной аппаратуры с выходным
напряжением 8…15 В. В зависимости от величины этого напряжения подбирают
резистор R1, ограничивающий ток через реле управления тиристорами, по надежному
его срабатыванию. Герконовое реле К1 — РЭС55А исполнения РС4.569.600-03 (или
-02). Можно применить реле с другим напряжением срабатывания, соответственно
подобрав резистор R1. Герконовые реле К2 и КЗ лучше всего использовать РЭС55А на
напряжение срабатывания в пределах 4…7 В. Светодиоды — любые на максимальный
рабочий ток не менее 15 мА, то же касается маломощных диодов VD2, VD12.

Размещение деталей и монтаж должны быть такими, чтобы длина соединительных
проводов была минимальной. Входной разъем устанавливают максимально близко к
лампе VL1, а выходные клеммы — к мощным транзисторам. Конденсаторы фильтра
питания располагают вблизи мощных транзисторов. Лампы и их высокоомные цепи
лучше размещать подальше от трансформаторов и экранировать.

Монтаж соединений производят одножильным медным проводом диаметром не менее
1,8 мм (для сильноточных цепей), для сигнальных — не менее 0,8 мм. Лучше всего
для сигнальных цепей подходит посеребренный провод либо сертифицированный
провод, используемый в кабелях для аппаратуры класса Hi-End. Пайку желательно
производить припоем, не содержащим свинца. Рекомендуется припой следующего
состава: 12 % чистого серебра, 88 % пищевого олова. Температура плавления такого
припоя вполне приемлемая для пайки обычным паяльником мощностью 40 Вт. При изготовлении припоя
следует помнить, что серебро нужно опускать в расплавленное олово, а не
наоборот.

О налаживании усилителей. Общая рекомендация для первого включения УМЗЧ: в
цепи питания обоих плеч транзисторного каскада полезно включить по мощному
резистору 15…20 Ом и убедиться, что все режимы примерно соответствуют норме.
После этого добавочные резисторы можно исключить. Это позволит избежать выхода
из строя транзистороа в случае ошибок монтажа и неисправных деталей.

При регулировке блока питания выходное напряжение стабилизатора устанавливают
подстроенным резистором R20.

Порог по току срабатывания геркона К4.1 экспериментально подбирают для
усилителя по схеме рис. 1 в пределах 7…8,5 А, для усилителя по схеме рис. 2 —
10… 12 А. В зависимости от типа выбранного геркона и силы тока в цепи вокруг
его корпуса навивают 1,5…2,5 витка одножильного монтажного провода. Точная
подстройка порога срабатывания возможна в некоторых пределах перемещением
геркона относительно витков этой обмотки с последующей их фиксацией. Регулировку
чувствительности такого реле вовсе не обязательно проводить в работающем
усилителе. В качестве токовой нагрузки для создания эквивалентного среднего тока
через обмотку реле от внешнего источника постоянного тока можно применить
толстую нихромовую спираль, опущенную в воду.

Прежде чем балансировать выходной каскад УМЗЧ, следует проверить токи в цепи
эмиттеров VT4, VT5 и, если необходимо, подбором резисторов или свето-диодов
уравнять их в интервале 120… 150 мА. Делать это можно, подключая к БП только
источники стабильного тока.

Половину напряжения питания на выходе усилителя или симметричное ограничение
сигнала на нагрузке более точно устанавливают подбором одного из резисторов — R7
или R8. Делать это можно и подключением параллельно резистору (в зависимости от
полярности смещения) другого, более высоко-омного (200 кОм…1 МОм).

Ток покоя усилителя по схеме рис. 1 устанавливается около 250 мА, от
напряжения питания он зависит незначительно. В случае необходимости ток изменяют
подбором резистора R11. Ток покоя УМЗЧ по схеме рис. 2 устанавливается около 350
мА. Если же усилитель используют в режиме класса АВ или А, ток покоя оконечных
транзисторов в пределах 1…4 А устанавливают подбором резистора R17. Следует
только иметь в виду, что сопротивление этого резистора не должно превышать 60
Ом.

Произвольное увеличение тока покоя ограничено площадью теплоотво-дов: их
температура в режиме покоя не должна превышать 70 °С.

Ламповый каскад в настройке не нуждается, хотя лампы желательно подобрать по
усилению, одинаковому для обоих каналов, а в усилителе по схеме рис.