Предварительный усилитель на лампе 6Ж32П | РадиоГазета

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 дБ, 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!

 

Самый простой ламповый предусилитель за один вечер

На волне большого интереса к ламповой технике хочу описать конструкцию лампового предусилителя «для самых маленьких». Или для не самых маленьких, но не имеющих времени для серьёзного углубления в ламповую схемотехнику, но желающих попробовать «ламповый звук» и посмотреть на приятное тёплое свечение ламп в темноте. Однозначно — характеристики данной конструкции более чем скромные, но при этом она весьма функциональна и — самое главное — не требует особых навыков для сборки и не содержит дорогих и редких элементов.

В основе конструкции — распространённая советская радиолампа 6Ж1П — «высокочастотный пентод с короткой характеристикой». Его развёрнутые характеристики и особенности применения легко найти в интернете, в частности, на сайте, которым я сам пользуюсь — Магия ламп. Его главная особенность, благодаря которой мы выбираем именно его — способность работать с низким напряжением. Да, если вы интересуетесь ламповыми конструкциями — вы непременно должны знать, что анодное напряжение в большинстве из них — сотни вольт, а значит нужен анодный трансформатор, дорогостоящие конденсаторы на большое напряжение, выходной (по-сути понижающий) трансформатор и, в конце концов, меры предосторожности и навыки при сборке. Вторая — не менее важная — уникальная дешевизна и доступность. Все остальные детали — стандартные пассивные элементы. Заказать отдельно придётся, разве что только, линейный стабилизатор на 6В LM7806 (о нём — отдельно), но — и то — его можно заменить на регулируемый стабилизатор LM317 или вообще на конструкцию с транзистором и стабилитроном.

Итак, по порядку.

Данное устройство считается предварительным усилителем весьма условно из-за довольно низкого (единицы) коэффициента усиления, зависящего от напряжения питания. Основная функция устройства — согласование по уровню и выходному сопротивлению источника сигнала с нагрузкой, и, конечно же, внесение в сигнал небольшого уровня специфических искажений, свойственных ламповой технике.

Источником стерео сигнала для него может быть проигрыватель, цифро-аналоговый преобразователь (возможно, в составе звуковой карты) или электронный музыкальный иснтрумент (в т.ч. с высоким выходным сопротивлением). Выход с устройства подаётся непосредственно на оконечный усилитель, или любое устройство с линейным входом.

Как наиболее удачное применение для данного прибора я бы выделил следующие решения:

Как согласующее устройство между ЦАП и оконечным усилителем. Так, многие ЦАП не имеют выходного буфера и «капризны» до входного сопротивления последующего устройства. Предусилитель компенсирует это за счёт довольно высокого входного сопротивления ламповых каскадов с подачей сигнала на сетку. Ну и — куда же без этого — некоторое сглаживание «цифровых артефактов» + типичные «тёплые ламповые» искажения.

Для звукозаписи электронного музыкального инструмента, в т.ч. с высоким выходным сопротивлением или после цифрового устройства спецэффектов (гитарного процессора). Предусилитель поможет установить нужный уровень сигнала и — ну конечно же — «ламповый характер звучания».

Схема

Собрать данный прибор при наличии под рукой всех деталей можно действительно за один вечер с учётом корпусных работ (даже таких, как сверление больших отверстий под ламповые панельки). Корпус, к слову, настоятельно рекомендую взять металлический. Работы с электроникой займут едва ли час.

Действительно, на один каскад (в конструкции их два — на правый и левый канал) приходится всего лишь лампа (V1/V2), резистор в анодной цепи (R3/R5) и разделительный конденсатор на выходе (C3/C4). Помимо этого — потенциометр (R2/R4) для регулировки уровня входного сигнала (рекомендую линейный потенциометр сопротивлением приблизительно 50кОм — 100кОм), разделительный конденсатор на вход — по желанию (лично я ставить не стал).

Остальная часть схемы — цепи питания. C1, R1 и С2 — фильтр питания и линейный стабилизатор DA1. На микросхеме DA1 стоит немного остановиться. Она нужна для того, чтобы на накал радиоламп поступало не более требуемых 6,3В. В данной конструкции я использовал наиболее близкую по напряжению LM7806 выдающую 6В. Как я писал выше, можно заменить её другими решениями (о них, если будет потребность, расскажу отдельно). Так же можно было, конечно, сделать отдельное питание накала и отдельное питание анода. Это дало бы нам несколько больше возможностей, но — в то же время — значительно усложнило бы конструкцию. Зато при таком включении вся схема может питаться от стандартного адаптера напряжением 12-18В.

Теперь несколько очень важных слов об источнике питания. Как я писал выше, коэффициент усиления схемы и динамический диапазон тем выше, чем выше напряжение питания. Однако здесь есть ограничения. Максимальное анодное напряжения ламп учитывать не будем — оно довольно высоко, будем ориентироваться на слабое звено схемы — стабилизатор. Максимальное напряжение, которое можно подавать на его вход — 35В, максимальный ток — 1А. Нити накала двух ламп в сумме потребляют около 300мА. Казалось бы, запас довольно приличный. Однако на практике — чем больше потребляемая сила тока и входное напряжение — тем больше выделяет тепла стабилизатор. Точные тепловые характеристики и допуски приведены в даташитах. Поэтому максимально допустимое напряжение питания будет отчасти определяться теплоотводом (радиатором), на который будет установлен стабилизатор.

В моей конструкции, например, в качестве рассеивающей поверхности задействован металлический корпус устройства — микросхема через термопасту прикручена к стенке. К слову, изоляционная прокладка не потребуется если вы, как в большинстве классических решений, соедините корпус с минусом питания (в нашей конструкции питание однополярное и «минус» будет являться «массой» и, соответственно, экранировать схему). Корпус рассеивает тепло не слишком хорошо (за час работы не сильно, но ощутимо нагревается), поэтому я ограничил напряжение питания 12В. Если установить стабилизатор на достаточно массивный радиатор (только, пожалуйста, не переборщите! основная идея конструкции — компактность!!!), то напряжение можно увеличить до 18-20В. Достигать предельного значения 35В категорически не советую, поскольку при них значительно сокращается срок службы элемента и вскоре он может выйти из строя от перегрева!

Ну и несколько слов о конструкции и пара советов по сборке.
Зелёные цифры на схеме рядом с выводами лампы — это номера электродов. Расположение электродов на стандартной семиконтактной панели приведено ниже.

На всякий случай здесь же — назначение контактов у линейного стабилизатора.
Ну и, наконец, сама конструкция.

Подойдёт любой металлический корпус размером с пачку сигарет. В моём случае это был некогда D-Link Media Converter. При помощи конусного сверла я сделал два больших отверстия диаметром 22мм панельки. Монтаж решено было делать навесным. Для подобной конструкции печатная плата — это совершенно излишнее. С таким количеством радиоэлементов хватило всего две контактные колодки по 10 контактов, и те не были задействованы полностью.

Не забываем про соединение земли «звездой» — все отводы, идущие по схеме на «массу» должны соединяться в одной точке с питанием и корпусом. Правда, опять же, для столь простой схемы с низким анодным напряжением данный принцип не критичен, хотя и стоит приучать себя соблюдать его везде. Опытные электронщики наверняка укажут мне, что провода внутри не разложены так, как это делают в сложных и дорогих усилителях. Конечно, стремиться к этому стоит, но не спроста я написал ещё в заголовке — «…за один вечер». С такими условиями уже не до перфекционизма, но — с другой стороны — я считаю, это хорошая демонстрация того, что справится со сборкой устройства даже самый начинающий радиолюбитель.

Вот и всё. Правильно собранная конструкция работает сразу. Лично я звуком вполне доволе — уровню, по крайней мене, соответствует. Питать можно от обыкновенного адаптера, как уже писалось выше, напряжением 12-18В, но — желательно — стабилизированным. В этом случае будет снижена вероятность наводок по питанию. Слушал через Soundtech Series A на Quested S6, сигнал подавал с E-mu Tracker.

♪ Плата лампового предварительного усилителя звука. В поисках теплоты…

Добрый день, уважаемые читатели. Сам не думал, что буду писать этот обзор. Но любопытство взяло вверх. Да, да сегодня посмотрим на китайский теплый ламповый звук. А именно рассмотрим и послушаем плату предварительного усилителя звука.

Китайские производители позиционируют это устройство для улучшения и «смягчения» звучания цифрового тракта.
«Это позволяет добиться значительного улучшения звучания любого CD-проигрывателя за счет оптимизации индуктивной, емкостной и резистивной нагрузки. Данный буфер также можно включать в любые линейные цепи.»
Упаковка:

Лампы в комплект не входят!

Внешний вид платы:

Все элементы уже запаяны. Конденсаторы на вид приличные. Это предварительный усилитель, который включается между источником звука и усилителем мощности. По типу это обычный однотактник, двухкаскадный с OOC.
Снизу:

флюс отмыт частично.
Разъемы сзади:

Линейный вход и выход на тюльпанах и разъем 5,5х2,1 мм под блок питания. Блок питания необходим переменного тока AC 12 В 0,5 А.
Спереди:

Лампы ставятся в запаянные панельки:

Конденсаторы умножителя напряжения:

Через него питается анод лампы.
Кого заинтересовало, доводка платы до ума.

Традиционно для китайцев, это плата клон предварительного усилителя X-10D Musical Fidelity:

Он интересно оформлен в цилиндрический корпус.

Схема та же:

Китайцы продают и готовый клон, оформленный вариант в корпусе:

Для проверки нашел трансформатор:

Трансформатор

Так как плата идет без ламп в комплекте, их надо где-то достать. С Китая долго, да и как оказалось дорого.
Да и зачем нам какие-то 6N11 или ECC88, когда есть родные 6Н23П.
Дальше схема простая — авито и поиск в своей области. Уверяю, обязательно найдется тип, который натырил этих ламп в свое время полный гараж. У меня в области тоже нашелся:

Короче, через день лампы у меня и по сходной цене.
Можно конечно в магазинах или барахолках найти, но через авито современней что ль.

Двойной триод 6н23п:

Ах, как новенькие!

Устанавливаем в панели:

Прослушивание:
Включаем:
Лампы подсвечены снизу голубым светодиодом, я бы удивился, если бы его не было.

Кстати о теплоте, лампы при работе прилично нагреваются. За час прослушивания рука не терпела.

Слушал за несколько подходов. Музыка была разная, и под ретро (Синатра, Пресли, джаз) и просто инструменталка и качественный поп. Формат FLAС, источник твердотельный плеер. Акустика AVA one Александрова.

По задумке производителя вся цифровая мерзость и «скверна» должна смягчатся теплотой ламп. Но у меня тракт довольно скромен на искажения и «муть» пошла от пред усилителя. ВЧ приуныли, искажения по низам сказались на динамическом диапазоне. Хорошо, что не стал делать корпус для платы, подумал я.

Тестирование:
Тест генератором:
Прямоугольник:


Синус:


Шумы на выходе:

Измерения RMAA:


АЧХ:

THD:

Я хотел послушать теплых ламповых четных гармоник, а получил какой-то бездуховный транзисторный забор. Конечно есть влияние карты и проводов, но не настолько же.
Различие в гармониках ламп и транзисторов:

Выводы:
Если хотите смягчить звук своей HI-FI аппаратуры — плесните себе в бокал 50 мл хорошего коньячка. Отличный эффект, всяко лучше китайских ламповых поделок.

Купон 3/25 для тех, кто хочет купить

Спасибо за просмотр. Удачных покупок и только качественного звука!

Товар предоставлен для написания обзора магазином. Обзор опубликован в соответствии с п.18 Правил сайта.

Высококачественный предварительный усилитель на 6Н23П — Техподдержка для начинающих

Здравствуйте!

Скажу сразу, я никогда раньше не собирал усилитель ни ламповый ни какого то другого типа усиления

Схема взята из Вестника АРА, не помню номер. В журнале было только указание на особо влияемые на звук компоненты и не было схемы блока питания.

До самого усилителя еще не добрался хотя все элементы есть, пока разбираюсь с блоком питания.

Трансформатор для блока питания ТСА-270(думаю потом найду что нибудь поменьше ), выпрямленный ток с него можно взять только 270В, остальное больше.

Там же в Вестнике прочитал, что не обязательно использовать большие емкости в качестве C1, а достаточно чтобы уровень пульсаций был

0.01% — что ЭТО? Не хочу Электролиты, поэтому как рассчитвть оптимальный кондер C1, и поставить например полипропилен….ну или КБГ-МН….шучу:sad:

Вся необходимая аппаратура для измерений имеется

Повышение линейности лампового каскада | РадиоГазета

 Ренессанс ламповых усилителей состоялся! Есть довольно большая масса приверженцев данной техники. Но в последнее время набирают популярность как среди радиолюбителей, так и в промышленных конструкциях гибридные усилители.  Неудивительно, ведь лампа гораздо лучше подходит для усиления напряжения, чем транзистор. Ну а для усиления тока и согласования выходного сопротивления усилителя с довольно низкоомной нагрузкой транзисторы оказываются как нельзя кстати. Они помогают избавится от такого дорогого, трудоёмкого, габаритного элемента как выходной трансформатор, качество изготовления которого может свести «на нет» все усилия по сборке усилителя.

Именно гибридная схемотехника позволяет довольно просто получить максимально короткий тракт усиления и отказаться от так нелюбимой многими аудиофилами общей отрицательной обратной связи.

Известный любитель гибридных усилителей Андреа Чуффоли, работая над очередным своим проектом, провел интересное исследование. Перебрав больше десятка различных радиоламп для входного каскада усилителя, он остановил свой выбор на лампе D3A (производство Siemens, американский аналог 7721). Лампа имеет высокий коэффициент усиления ( около 77) при довольно низком сопротивлении анода 1,9кОм. Кстати, на второе место он поставил российскую лампу 6С45П обладающую ещё меньшим сопротивлением 1,2кОм при коэффициенте усиления в 56.

Исследовав лампу в классическом каскаде с резистивной нагрузкой:

Андреа получил следующие результаты:

Не удовлетворившись высокими искажениями, он начал искать пути повышения линейности каскада.

Первое, что он проверил — каскад с индуктивной  нагрузкой. Именно такой вариант (ещё лучше, когда используется межкаскадный трансформатор. И нагрузка индуктивная, и разделительный конденсатор не нужен) почему-то у ламповиков считается чуть ли не идеальным.

Результаты измерений такого каскада:

Искажения каскада, как и следовало ожидать, стали значительно меньше. НО! Обнаружилась интересная особенность. Если посмотреть на АЧХ каскада, то на низких частотах наблюдается подъём, вызванный резонансом контура, образованным индуктивностью дросселя и конденсатором в цепи катода:

Для линеаризации АЧХ пришлось увеличить емкость конденсатора в 3 раза. Кроме того, как отмечает Андреа, качество звуковоспроизведения такого каскада очень сильно зависит от качества изготовления дросселя (межкаскадного трансформатора). В достойном ламповом усилителе стоимость моточных изделий может составлять более половины стоимости всего усилителя.

Наилучшим вариантом по мнению автора является усилительный каскад с генератором тока в нагрузке:

Линейность такого каскада не хуже, чем у каскада с индуктивной нагрузкой, а побочные резонансы  отсутствуют:

Обращаю внимание ярых сторонников чистой концепции лампового звука: активный источник тока для звукового сигнала имеет ооочень большое внутреннее сопротивление! Поэтому через него звуковой сигнал не проходит, транзисторы не участвуют в усилении сигнала. Источник тока только задаёт рабочий режим лампы.

Можно, конечно, поставить SRPP-каскад, но в нём не всё так хорошо, как хочется, да и лишние лампы, цепи накала, дополнительное тепло нам не очень-то нужно. Здесь же довольно простым и дешёвым способом получаются очень хорошие результаты.

Не останавливаясь на достигнутом, Андреа проверил каскад с иcточником тока, выполненном на полевых транзисторах. Он использовал модуль Two Terminal Constant Curent Sourse фирмы K&K Audio:

Результаты измерений каскада:

Результаты Андрея Чуффоли подтверждают исследования десятилетней давности, проведённые Евгением Карповым и опубликованные в работе «Спектры 2» (кому интересны подробности — Гугл в помощь). Евгений также исследовал более десятка ламп в каскадах с резистивной нагрузкой и активным источником тока в качестве нагрузки и пришёл к выводам:

1. применение источника тока существенно сужает спектр гармоник каскада. Гармоники высших порядков исчезают, спектр становится более благоприятным.

2. уровень гармоник в спектре сигнала снижается на порядок!

3. при увеличении амплитуды выходного сигнала эти преимущества выражаются ещё сильнее — рост гармоник и появление гармоник высших порядков наблюдается гораздо слабее, чем в каскаде с резистивной нагрузкой.

Результаты измерений представлены в таблице:

Увеличение по клику

В таблице представлен спектр и уровень гармоник лампы, её оптимальный режим работы (минимум искажений): напряжение анода, ток лампы и напряжение смещения (последнее ориентировочно, так как лампы имеют большой разброс).

Колонка «Чувствительность» показывает зависимость искажений каскада от режимов работы. Для ламп со значением чувствительности «Высокая» наблюдается существенный рост уровня гармоник и расширение их спектра даже при незначительных (10-20%) отклонениях режима от оптимального. Поэтому при использовании таких ламп рекомендуется применять стабилизированные блоки питания, вовремя менять состарившиеся лампы и следить за режимом работы.

Лампы со значением чувствительности «Низкая» слабо реагируют на отклонения режимов работы от оптимальных, поэтому такие лампы часто прощают новичкам-ламповикам просчёты в их конструкциях (в пределах разумного, конечно).

Так как продукцию фирмы K&K Audio, скорее всего, будет найти проблематично, привожу пример каскада на лампе 6Н23П с генератором тока в нагрузке построенном по каскодной схеме, так как амплитуда сигнала на аноде лампы достаточно высока. Такая реализация по параметрам идентична приведенной выше схеме с источником тока на полевых транзисторах.

Обращаю внимание на то, что транзистор VT2 работает в достаточно напряжённом режиме и для повышения надёжности рекомендуется соорудить для него небольшой радиатор.

Для получения минимальных искажений в представленных выше входных каскадах их нагрузка должна быть высокоомной. Отличный вариант — катодный или истоковый повторители. 

Главный редактор «РадиоГазеты».

Удачного творчества!

Похожие статьи:

ЛАМПОВЫЙ ПРЕДУСИЛИТЕЛЬ

   Этот предварительный усилитель воспроизводит звук высокого качества, который максимально близок к оригиналу. Он выполнен с использованием лампы 5687, которая является двойным триодом. Пусть это малознакомое многим радиолюбителем название вас не пугает: её можно с успехом заменить на наши 6Н1П — 6Н3П.

Схема лампового предусилителя

   В схеме лампового усилителя используется светодиодный стабилизатор и выходной трансформатор японской фирмы Тамура A4714. Предварительный усилитель использует двойной разрез лампы 5687, две триодные пробки для каждого канала, с каждого раздела, используя свои собственные сетки сопротивлением 220 Ом и свою пару зеленых 4 вольтовых светодиодов. Двойная секция используется для снижения лампового сопротивления, в результате чего улучшается её совместимость с выходным трансформатором, входная обмотка которого имеет сопротивление 5 кОм, а выходная 600 Ом. Эксплуатационное напряжение лампы 5687 составляет 115 В и 4 В, ток 25 мA. Первоначально была сделана попытка питать накал нити лампы переменным током, однако это привело к неоправданно большим помехам, поэтому используется для нагревателей постоянка.

Источник питания

   В блоке питания использует лампа, мощный кенотрон RCA-83. Полупроводниковый аналоговый таймер OMRON применён для задержки питяния анодов ламп, чтобы была возможность при помощи выпрямителя производить разогрев. Последние 2 RC цепочки (резистор 3,6 кОм, конденсатор 220 мкФ и резистор 3,9 кОм, конденсатор 10 мкФ) отдельные для каждого канала, в дальнейшем вместо них планируется ставить CCS, так же для каждого канала свой. Конденсатор на 10 мкФ обязательно поставить из полистирола. Два дросселя 50H, сопротивлением 55 Ом. Для питания нити накала выпрямителя, лампы RCA-83, используется  напряжение 5 В. Разогрев ламп 5687 обеспечивает диодный мост, собранный на быстродействующих диодах MUR860, за ним стоят 5 электролитических конденсаторов по 10 000 мкФ каждый. Стабилизатор LM317 совместно с резистором сопротивлением в 1,5 Ом обеспечивает напряжение в 11,5 вольт и ток в 830 мА. Для получения дополнительных сведений о конструкции  блока питания рекомендуется смотреть статьи о проектировании источников питания для ламповых усилителей. 

Изготовление корпуса

   Ширина шасси определяется шириной выходного трансформатора, так как он является наиболее габаритным компонентом. В заготовках необходимо выдержать размеры их сопрягаемых частей. До начала сборки нужно самостоятельно просверлить необходимые отверстия под разъёмы и прочие установочные компоненты.

   В окрашенные и высушенные панели вставляются установочные компоненты. Верхняя панель окрашена не была, она подверглась шлифовке и осталась цветом соответствующим цвету натурального алюминия.

   Сборка начинается с крепления к нижней панели сначала одной боковой панели, затем другой. Верхняя панель крепиться в последнюю очередь. В готовый корпус лампового усилителя производиться окончательная установка всех комплектующих. Корпус для блока питания изготовляется аналогичным образом. При работе, сигнал с его выхода подают любой ламповый УМЗЧ со стандартным входом.

   Форум по ламповым УНЧ

   Схемы усилителей

СХЕМА ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ

   После двух предыдущих сделанных и испытанных ламповых конструкций [1] и [2] мне, как любому нормально «жахнутому анодным» начинающему, захотелось попробовать лампочку 6П3С. Классика жанра. Поскольку все в сети в один голос трубят о том, что эта лампа в однотактном включении не поет, решил не искушать судьбу и выбрал себе в жертву известную двухтактную схему А.И.Манакова.

СХЕМА ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ

   Схему источника питания не привожу, поскольку изначально задумал сотворить БП на электронном трансформаторе (ЭТ) для питания галогенных лампочек. На типах элементов, применяемых в схеме, останавливаться не буду, так как описаний этой схемы в сети великое множество.

   В качестве выходного трансформатора для начала было решено использовать накальный ТН-33. Из того, что было под рукой, в виде «соплей» на скорую руку было сооружено нечто вроде макета. Это нечто просуществовало порядка месяца и озвучивало мои ремонтные работы на балконе, по ходу которых определялся с решением: строить усилитель дальше или нет. 

   Но балконная эпопея закончилась, и решение было принято: лепим до конца! Зацепила меня в звучании «макета» некая «бархатистость» звука, словами точно не объяснимая тембровая окраска. Еще закралась в голову мне мысль оснастить свой будущий шедевр оптическим индикатором уровня выходного сигнала на лампах 6Е5С.

   А дальше закружилось, понеслось. На миллиметровке нарисовалось примерное расположение всех элементов на шасси и определены его размеры. Из листа оцинковки (понимаю, что нельзя, но другого под рукой не было) было вырезано и согнуто шасси в соответствии с рисунком. Затем в нужных местах сделаны отверстия для ламповых панелей и креплений.

   Далее помалу началось заселение голой железки постоянными жителями. В качестве фильтрующих анодных дросселей использованы электронные, по отдельному на канал. Схема вот такая.

   Сразу пару слов по поводу примененных компонентов. Резисторы – МЛТ-0,5, конденсатор я взял емкостью 20 мкФ, задержка анодного составила при этом порядка 40с. Транзистор STP10NK60ZFP, в изолированном корпусе со встроенным стабилитроном, так что необходимость в VD2 отпала. А вообще в этой позиции будет работать любой стабилитрон на напряжение 12-20 В. Транзисторы прикручены к шасси, которое будет теплоотводом, а кронштейны для труб теперь будут крепить конденсаторы фильтра анодного напряжения.

СХЕМА СТАБИЛИЗАТОРА АНОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ

   Далее несколько слов о блоке питания. Внятной его схемы не сохранилось, однако любой, знающий азы электроники, сможет собрать такой же самостоятельно. Я применил ЭТ мощностью 150 Вт, этого достаточно. К его выходу подключены выпрямитель для питания накалов ламп и повышающий трансформатор на ферритовом колечке от такого же негодного ЭТ для питания анодов. Накальный выпрямитель (диодный мост) собран на быстрых диодах HER506, так как частота выходного напряжения ЭТ измеряется десятками килогерц. Затем выпрямленное напряжение фильтруется емкостью 2200мкФ. 

   Этим постоянным напряжением 12 В питаются подогреватели катодов ламп 6Н9С, соединенные ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО! Накалы ламп 6П3С соединены попарно последовательно в каждом канале и питаются переменным напряжением 12 В непосредственно с выхода ЭТ. Повышающий трансформатор содержит первичную обмотку на 12 В (порядка 13-14 витков) и две повышающих: для анодного на 270 В и для смещения выходного каскада на 50В. Количество витков в них будет зависеть от количества таковых в первичной обмотке или, другими словами, от соотношения количества витков на вольт. При 14 витках в первичке вторички будут соответственно 315 и 58 витков. Анодное напряжение выпрямляется такими же быстрыми диодами и фильтруется литом минимум 220 мкФ, лучше больше. Далее следует электронный дроссель. Напряжение смещения выпрямляется мостом из диодов SF28 и фильтруется двумя литами по 100 мкФ с резистором 1,5 к между ними (RC-фильтр). У меня БП собран на печатной плате. Надеюсь, этим я не сильно попрал постулаты построения устройств на лампах.

   Далее монтаж собственно усилителя и пробный запуск.

   Следующий этап сборки усилителя – монтаж и испытание оптического индикатора. Схема включения стандартная, без выкрутасов.

СХЕМА ЛАМПОВОГО ИНДИКАТОРА ЗВУКА

   Индикатор подключается входом к аноду выходной лампы 6П3С любого плеча. Здесь типы элементов могут быть абсолютно любыми, главное, чтобы мощность резисторов соответствовала указанной, а рабочее напряжение конденсатора С1 было не менее 300 В. Величина сопротивления R4 определяет размер зоны перехлеста индикатора при максимуме входного сигнала. Сначала я запитал последовательно включенные накалы 6Е5С переменным напряжением с выхода ЭТ, но из-за разброса характеристик ламп пришлось от этого способа отказаться. Дело в том, что подогреватели катода в зависимости от экземпляра имеют разное активное сопротивление, что приводит к различной яркости свечения люминофора при одинаковом токе накала двух ламп. К такому повороту событий я не был готов, так что мне пришлось соорудить отдельный источник питания накалов на 6,3 В для индикаторов. Я использовал обычное зарядное устройство для сотового телефона, подкорректировав его выходное напряжение. Материалов на эту тему в сети предостаточно.

   Индикатор оформил в поликарбонатовом корпусе фирмы Gainta. Лампы расположил горизонтально в сетчатом цилиндре – канцелярской банке для скрепок.

   Ну, и, конечно, вид с индикатором в темноте.

   Далее был заказан корпус из МДФ соответственно размерам шасси. Когда он появился, я устроил примерку. Входные и выходные разъемы, гнездо шнура питания – на задней стенке индикатора.

   В принципе, все меня устроило, только оформление индикатора не понравилось и задумал я поставить выходные трансформаторы от магнитофона «Днепр-14», которые мне удалось по случаю приобрести. На следующем фото как раз показан процесс сравнения их с ТН-33.

   Естественно, днепровские трансформаторы показали себя лучше. Кроме того, у них присутствуют отводы от первичных полуобмоток для ультралинейного (УЛ) включения ламп выходного каскада. С ТН-33 УЛ режим в классическом виде был бы невозможен. Для возможности перевода усилителя в УЛ режим было куплено 12-вольтовое реле с 4-мя группами контактов на переключение, которое включается тумблером на панели усилителя. Как выяснилось впоследствии, этот способ имеет один маленький недостаток: при выключении усилителя, работающего в режиме УЛ, в динамиках прослушивается щелчок, вызванный отключением реле. 

   Следующим шагом к намеченной цели было изменение внешнего вида оптического индикатора. Попалась мне на глаза на работе картонная банка из-под чая эллиптического сечения, как приплюснутый цилиндр.

   Эту банку сразу изъял у владельца, подрезал ее до нужной длины, в дне и крышке сделал отверстия под лампы. Затем из куска акации сделал панель индикатора, просверлил отверстия, зачистил шкуркой. Панель прикрутил к крышке банки, дно банки прикрутил к корпусу индикатора и собрал все это в кучу. Вот что получилось:

   Ну, вот, собственно, и все. Дальше уже целиком дело техники. Сделать в индикаторной банке вентиляционные отверстия, обклеить ее черной самоклейкой, покрасить корпус усилителя и кожухи-крУжки из нержавейки, покрыть лаком панель индикатора, устроить небольшую светодиодную подсветку. 

   И еще придумалось мне сделать деревянные ободки-кольца вокруг кожухов выходных трансформаторов. Благо, токарный станок на работе есть. В общем, с пятого раза получилось. Из той же акации, в тон индикаторной панели. Но намучился я с ними! То сильно усаживаются, то трескаются – кошмар! Но вымучил-таки.

   Теперь осталось сделать дно и прикрутить ножки. Это вид на ламповый усилитель сзади. 

   Что можно сказать о звуке? Это уже не первая моя ламповая конструкция, поэтому петь дифирамбы не буду. После более длительного прослушивания, а тем паче после снятия характеристик программой RMAA, был выявлен завал в области высших частот. После обращения к документации на магнитофон «Днепр-14» стало ясно, что полоса воспроизводимых им частот ограничивается сверху на уровне 10 кГц. Видимо, выходные трансформаторы и ограничивали частотный диапазон усилителя. Менять их не хотелось, очень низы хороши. И не жесткие, и в то же время четко очерченные. Тогда пришлось полезть на аудиопортал в гости к Манакову и в теме об этом усилителе найти предложенный автором способ коррекции высших частот.

   Делается это так. Разъединяются катоды VL1/1 и VL1/2. В катодную цепь каждого триода ставится резистор такого сопротивления, чтобы ток через каждый триод составлял примерно 1 мА. Параллельно этому резистору в цепи катода VL1/1 ставится конденсатор (а куда деваться?), емкость которого подбирается экспериментально (у меня получилось 0,015 мкФ). Этот конденсатор начинает работать на частотах выше 15 кГц, выравнивая частотную характеристику. Конечно, очень удобно иметь программу RMAA или подобную, которая покажет АЧХ усилителя и сразу будет виден результат. У меня с трансформаторами от магнитофона «Днепр-14» получилось так:

   Вверху режим УЛ, внизу триод. У кого получится лучше, поделитесь опытом, буду премного благодарен. Вот такая вышла в итоге конструкция:

   На данный момент звуком доволен вполне. Обалденный упругий бас, никаких сабов не надо. Чистые середина и верха дополняют картину. Промышленный транзисторно-интегральный усилитель мирно отдыхает на полке. Спасибо большое участникам форума ELWO.RU за помощь в сотворении этого аппарата! Автор материала — Gamzan.

                              Литература:

   1. http://el-shema.ru/publ/lampovyj_unch/1-1-0-111
   2. http://elwo.ru/publ/unch_na_lampakh_dlja_naushnikov/1-1-0-570

   Схемы усилителей