Однотактный ламповый усилитель из доступных деталей. Мощный ламповый усилитель

Простейший усилитель на транзисторах может быть хорошим пособием для изучения свойств приборов. Схемы и конструкции достаточно простые, можно самостоятельно изготовить устройство и проверить его работу, произвести замеры всех параметров. Благодаря современным полевым транзисторам можно изготовить буквально из трех элементов миниатюрный микрофонный усилитель. И подключить его к персональному компьютеру для улучшения параметров звукозаписи. Да и собеседники при разговорах будут намного лучше и четче слышать вашу речь.

Частотные характеристики

Усилители низкой (звуковой) частоты имеются практически во всех бытовых приборах - музыкальных центрах, телевизорах, радиоприемниках, магнитолах и даже в персональных компьютерах. Но существуют еще усилители ВЧ на транзисторах, лампах и микросхемах. Отличие их в том, что УНЧ позволяет усилить сигнал только звуковой частоты, которая воспринимается человеческим ухом. Усилители звука на транзисторах позволяют воспроизводить сигналы с частотами в диапазоне от 20 Гц до 20000 Гц.

Следовательно, даже простейшее устройство способно усилить сигнал в этом диапазоне. Причем делает оно это максимально равномерно. Коэффициент усиления зависит прямо от частоты входного сигнала. График зависимости этих величин - практически прямая линия. Если же на вход усилителя подать сигнал с частотой вне диапазона, качество работы и эффективность устройства быстро уменьшатся. Каскады УНЧ собираются, как правило, на транзисторах, работающих в низко- и среднечастотном диапазонах.

Классы работы звуковых усилителей

Все усилительные устройства разделяются на несколько классов, в зависимости от того, какая степень протекания в течение периода работы тока через каскад:

1. Класс «А» - ток протекает безостановочно в течение всего периода работы усилительного каскада.
2. В классе работы «В» протекает ток в течение половины периода.
3. Класс «АВ» говорит о том, что ток протекает через усилительный каскад в течение времени, равного 50-100 % от периода.
4. В режиме «С» электрический ток протекает менее чем половину периода времени работы.
5. Режим «D» УНЧ применяется в радиолюбительской практике совсем недавно - чуть больше 50 лет. В большинстве случаев эти устройства реализуются на основе цифровых элементов и имеют очень высокий КПД - свыше 90 %.

Наличие искажений в различных классах НЧ-усилителей

Рабочая область транзисторного усилителя класса «А» характеризуется достаточно небольшими нелинейными искажениями. Если входящий сигнал выбрасывает импульсы с более высоким напряжением, это приводит к тому, что транзисторы насыщаются. В выходном сигнале возле каждой гармоники начинают появляться более высокие (до 10 или 11). Из-за этого появляется металлический звук, характерный только для транзисторных усилителей.

При нестабильном питании выходной сигнал будет по амплитуде моделироваться возле частоты сети. Звук станет в левой части частотной характеристики более жестким. Но чем лучше стабилизация питания усилителя, тем сложнее становится конструкция всего устройства. УНЧ, работающие в классе «А», имеют относительно небольшой КПД - менее 20 %. Причина заключается в том, что транзистор постоянно открыт и ток через него протекает постоянно.

Для повышения (правда, незначительного) КПД можно воспользоваться двухтактными схемами. Один недостаток - полуволны у выходного сигнала становятся несимметричными. Если же перевести из класса «А» в «АВ», увеличатся нелинейные искажения в 3-4 раза. Но коэффициент полезного действия всей схемы устройства все же увеличится. УНЧ классов «АВ» и «В» характеризует нарастание искажений при уменьшении уровня сигнала на входе. Но даже если прибавить громкость, это не поможет полностью избавиться от недостатков.

Работа в промежуточных классах

У каждого класса имеется несколько разновидностей. Например, существует класс работы усилителей «А+». В нем транзисторы на входе (низковольтные) работают в режиме «А». Но высоковольтные, устанавливаемые в выходных каскадах, работают либо в «В», либо в «АВ». Такие усилители намного экономичнее, нежели работающие в классе «А». Заметно меньшее число нелинейных искажений - не выше 0,003 %. Можно добиться и более высоких результатов, используя биполярные транзисторы. Принцип работы усилителей на этих элементах будет рассмотрен ниже.

Но все равно имеется большое количество высших гармоник в выходном сигнале, отчего звук становится характерным металлическим. Существуют еще схемы усилителей, работающие в классе «АА». В них нелинейные искажения еще меньше - до 0,0005 %. Но главный недостаток транзисторных усилителей все равно имеется - характерный металлический звук.

«Альтернативные» конструкции

Нельзя сказать, что они альтернативные, просто некоторые специалисты, занимающиеся проектировкой и сборкой усилителей для качественного воспроизведения звука, все чаще отдают предпочтение ламповым конструкциям. У ламповых усилителей такие преимущества:

1. Очень низкое значение уровня нелинейных искажений в выходном сигнале.
2. Высших гармоник меньше, чем в транзисторных конструкциях.

Но есть один огромный минус, который перевешивает все достоинства, - обязательно нужно ставить устройство для согласования. Дело в том, что у лампового каскада очень большое сопротивление - несколько тысяч Ом. Но сопротивление обмотки динамиков - 8 или 4 Ома. Чтобы их согласовать, нужно устанавливать трансформатор.

Конечно, это не очень большой недостаток - существуют и транзисторные устройства, в которых используются трансформаторы для согласования выходного каскада и акустической системы. Некоторые специалисты утверждают, что наиболее эффективной схемой оказывается гибридная - в которой применяются однотактные усилители, не охваченные отрицательной обратной связью. Причем все эти каскады функционируют в режиме УНЧ класса «А». Другими словами, применяется в качестве повторителя усилитель мощности на транзисторе.

Причем КПД у таких устройств достаточно высокий - порядка 50 %. Но не стоит ориентироваться только на показатели КПД и мощности - они не говорят о высоком качестве воспроизведения звука усилителем. Намного большее значение имеют линейность характеристик и их качество. Поэтому нужно обращать внимание в первую очередь на них, а не на мощность.

Схема однотактного УНЧ на транзисторе

Самый простой усилитель, построенный по схеме с общим эмиттером, работает в классе «А». В схеме используется полупроводниковый элемент со структурой n-p-n. В коллекторной цепи установлено сопротивление R3, ограничивающее протекающий ток. Коллекторная цепь соединяется с положительным проводом питания, а эмиттерная - с отрицательным. В случае использования полупроводниковых транзисторов со структурой p-n-p схема будет точно такой же, вот только потребуется поменять полярность.

С помощью разделительного конденсатора С1 удается отделить переменный входной сигнал от источника постоянного тока. При этом конденсатор не является преградой для протекания переменного тока по пути база-эмиттер. Внутреннее сопротивление перехода эмиттер-база вместе с резисторами R1 и R2 представляют собой простейший делитель напряжения питания. Обычно резистор R2 имеет сопротивление 1-1,5 кОм - наиболее типичные значения для таких схем. При этом напряжение питания делится ровно пополам. И если запитать схему напряжением 20 Вольт, то можно увидеть, что значение коэффициента усиления по току h21 составит 150. Нужно отметить, что усилители КВ на транзисторах выполняются по аналогичным схемам, только работают немного иначе.

При этом напряжение эмиттера равно 9 В и падение на участке цепи «Э-Б» 0,7 В (что характерно для транзисторов на кристаллах кремния). Если рассмотреть усилитель на германиевых транзисторах, то в этом случае падение напряжения на участке «Э-Б» будет равно 0,3 В. Ток в цепи коллектора будет равен тому, который протекает в эмиттере. Вычислить можно, разделив напряжение эмиттера на сопротивление R2 - 9В/1 кОм=9 мА. Для вычисления значения тока базы необходимо 9 мА разделить на коэффициент усиления h21 - 9мА/150=60 мкА. В конструкциях УНЧ обычно используются биполярные транзисторы. Принцип работы у него отличается от полевых.

На резисторе R1 теперь можно вычислить значение падения - это разница между напряжениями базы и питания. При этом напряжение базы можно узнать по формуле - сумма характеристик эмиттера и перехода «Э-Б». При питании от источника 20 Вольт: 20 - 9,7 = 10,3. Отсюда можно вычислить и значение сопротивления R1=10,3В/60 мкА=172 кОм. В схеме присутствует емкость С2, необходимая для реализации цепи, по которой сможет проходить переменная составляющая эмиттерного тока.

Если не устанавливать конденсатор С2, переменная составляющая будет очень сильно ограничиваться. Из-за этого такой усилитель звука на транзисторах будет обладать очень низким коэффициентом усиления по току h21. Нужно обратить внимание на то, что в вышеизложенных расчетах принимались равными токи базы и коллектора. Причем за ток базы брался тот, который втекает в цепь от эмиттера. Возникает он только при условии подачи на вывод базы транзистора напряжения смещения.

Но нужно учитывать, что по цепи базы абсолютно всегда, независимо от наличия смещения, обязательно протекает ток утечки коллектора. В схемах с общим эмиттером ток утечки усиливается не менее чем в 150 раз. Но обычно это значение учитывается только при расчете усилителей на германиевых транзисторах. В случае использования кремниевых, у которых ток цепи «К-Б» очень мал, этим значением просто пренебрегают.

Усилители на МДП-транзисторах

Усилитель на полевых транзисторах, представленный на схеме, имеет множество аналогов. В том числе и с использованием биполярных транзисторов. Поэтому можно рассмотреть в качестве аналогичного примера конструкцию усилителя звука, собранную по схеме с общим эмиттером. На фото представлена схема, выполненная по схеме с общим истоком. На входных и выходных цепях собраны R-C-связи, чтобы устройство работало в режиме усилителя класса «А».

Переменный ток от источника сигнала отделяется от постоянного напряжения питания конденсатором С1. Обязательно усилитель на полевых транзисторах должен обладать потенциалом затвора, который будет ниже аналогичной характеристики истока. На представленной схеме затвор соединен с общим проводом посредством резистора R1. Его сопротивление очень большое - обычно применяют в конструкциях резисторы 100-1000 кОм. Такое большое сопротивление выбирается для того, чтобы не шунтировался сигнал на входе.

Это сопротивление почти не пропускает электрический ток, вследствие чего у затвора потенциал (в случае отсутствия сигнала на входе) такой же, как у земли. На истоке же потенциал оказывается выше, чем у земли, только благодаря падению напряжения на сопротивлении R2. Отсюда ясно, что у затвора потенциал ниже, чем у истока. А именно это и требуется для нормального функционирования транзистора. Нужно обратить внимание на то, что С2 и R3 в этой схеме усилителя имеют такое же предназначение, как и в рассмотренной выше конструкции. А входной сигнал сдвинут относительно выходного на 180 градусов.

УНЧ с трансформатором на выходе

Можно изготовить такой усилитель своими руками для домашнего использования. Выполняется он по схеме, работающей в классе «А». Конструкция такая же, как и рассмотренные выше, - с общим эмиттером. Одна особенность - необходимо использовать трансформатор для согласования. Это является недостатком подобного усилителя звука на транзисторах.

Коллекторная цепь транзистора нагружается первичной обмоткой, которая развивает выходной сигнал, передаваемый через вторичную на динамики. На резисторах R1 и R3 собран делитель напряжения, который позволяет выбрать рабочую точку транзистора. С помощью этой цепочки обеспечивается подача напряжения смещения в базу. Все остальные компоненты имеют такое же назначение, как и у рассмотренных выше схем.

Двухтактный усилитель звука

Нельзя сказать, что это простой усилитель на транзисторах, так как его работа немного сложнее, чем у рассмотренных ранее. В двухтактных УНЧ входной сигнал расщепляется на две полуволны, различные по фазе. И каждая из этих полуволн усиливается своим каскадом, выполненном на транзисторе. После того, как произошло усиление каждой полуволны, оба сигнала соединяются и поступают на динамики. Такие сложные преобразования способны вызвать искажения сигнала, так как динамические и частотные свойства двух, даже одинаковых по типу, транзисторов будут отличны.

В результате на выходе усилителя существенно снижается качество звучания. При работе двухтактного усилителя в классе «А» не получается качественно воспроизвести сложный сигнал. Причина - повышенный ток протекает по плечам усилителя постоянно, полуволны несимметричные, возникают фазовые искажения. Звук становится менее разборчивым, а при нагреве искажения сигнала еще больше усиливаются, особенно на низких и сверхнизких частотах.

Бестрансформаторные УНЧ

Усилитель НЧ на транзисторе, выполненный с использованием трансформатора, невзирая на то, что конструкция может иметь малые габариты, все равно несовершенен. Трансформаторы все равно тяжелые и громоздкие, поэтому лучше от них избавиться. Намного эффективнее оказывается схема, выполненная на комплементарных полупроводниковых элементах с различными типами проводимости. Большая часть современных УНЧ выполняется именно по таким схемам и работают в классе «В».

Два мощных транзистора, используемых в конструкции, работают по схеме эмиттерного повторителя (общий коллектор). При этом напряжение входа передается на выход без потерь и усиления. Если на входе нет сигнала, то транзисторы на грани включения, но все равно еще отключены. При подаче гармонического сигнала на вход происходит открывание положительной полуволной первого транзистора, а второй в это время находится в режиме отсечки.

Следовательно, через нагрузку способны пройти только положительные полуволны. Но отрицательные открывают второй транзистор и полностью запирают первый. При этом в нагрузке оказываются только отрицательные полуволны. В результате усиленный по мощности сигнал оказывается на выходе устройства. Подобная схема усилителя на транзисторах достаточно эффективная и способна обеспечить стабильную работу, качественное воспроизведение звука.

Схема УНЧ на одном транзисторе

Изучив все вышеописанные особенности, можно собрать усилитель своими руками на простой элементной базе. Транзистор можно использовать отечественный КТ315 или любой его зарубежный аналог - например ВС107. В качестве нагрузки нужно использовать наушники, сопротивление которых 2000-3000 Ом. На базу транзистора необходимо подать напряжение смещения через резистор сопротивлением 1 Мом и конденсатор развязки 10 мкФ. Питание схемы можно осуществить от источника напряжением 4,5-9 Вольт, ток - 0,3-0,5 А.

Если сопротивление R1 не подключить, то в базе и коллекторе не будет тока. Но при подключении напряжение достигает уровня в 0,7 В и позволяет протекать току около 4 мкА. При этом по току коэффициент усиления окажется около 250. Отсюда можно сделать простой расчет усилителя на транзисторах и узнать ток коллектора - он оказывается равен 1 мА. Собрав эту схему усилителя на транзисторе, можно провести ее проверку. К выходу подключите нагрузку - наушники.

Коснитесь входа усилителя пальцем - должен появиться характерный шум. Если его нет, то, скорее всего, конструкция собрана неправильно. Перепроверьте все соединения и номиналы элементов. Чтобы нагляднее была демонстрация, подключите к входу УНЧ источник звука - выход от плеера или телефона. Прослушайте музыку и оцените качество звучания.

Люди, которые любят хорошую музыку, наверное, знают о ламповом усилителе Hi-End. Его можно сделать самостоятельно, если вы умеете пользоваться паяльником и имеете какие-нибудь знания по работе с радиотехникой.

Уникальный аппарат

Ламповые усилители Hi-End - это особый класс бытовой техники. С чем это связано? Во-первых, у них есть довольно интересный дизайн и архитектура. В этой модели человек может увидеть все, что ему нужно. Это делает аппарат поистине уникальным. Во-вторых, характеристики лампового усилителя Hi-End отличаются от альтернативных моделей, в которых используют Отличие Hi-End в том, что во время монтажа используется минимальное количество деталей. Также, оценивая звучание данного аппарата, люди больше доверяют своим ушам, чем измерениям нелинейных искажений и осциллографу.

Выбор схем для сборки

Предварительный усилитель довольно просто собрать. Для него вы можете выбрать любую подходящую схему и начать сборку. Другой случай - выходной каскад, то есть усилитель мощности. С ним, как правило, возникает множество различных вопросов. Выходной каскад имеет несколько типов сборки и режимов работы.

Первый тип - однотактная модель, которая считается стандартным каскадом. При работе в режиме «А» он имеет небольшие нелинейные искажения, но, к сожалению, имеет довольно плохой КПД. Также следует отметить среднюю выходную мощность. Если вам необходимо полностью озвучить довольно большое помещение, необходимо будет применять двухтактный усилитель мощности. Эта модель может работать в режиме «АВ».

В однотактной схеме для хорошей работы устройства достаточно всего двух частей: усилителя мощности и предварительного усилителя. В двухтактной модели уже используется фазоинверсный усилитель или драйвер.

Конечно, для двух типов выходного каскада, чтобы комфортно работать с , необходимо согласовать высокое межэлектродное сопротивление и низкое сопротивление самого прибора. Это можно сделать с помощью трансформатора.

Если вы являетесь ценителем «лампового» звучания, то должны понимать, что необходимо использовать выпрямитель, который произведен на кенотроне, для достижения такого звука. При этом нельзя использовать полупроводниковые детали.

Разрабатывая ламповый усилитель Hi-End, можно не применять сложные схемы. Если вам нужно озвучить достаточно небольшое помещение, то можно применить простую однотактную конструкцию, которую проще сделать и настроить.

Ламповый усилитель Hi-End своими руками

Перед началом монтажа необходимо разобраться с некоторыми правилами для сборки такого рода приборов. Нам необходимо будет применить основной принцип монтажа ламповых приборов - минимизацию креплений. Что это значит? Вам нужно будет отказаться от монтажных проводов. Конечно, это не везде получится сделать, но их количество необходимо свести к минимуму.

В Hi-End применяются монтажные лепестки и планки. Они используются в виде дополнительных точек. Такая сборка называется навесной. Также вам нужно будет распаивать резисторы и конденсаторы, которые находятся на ламповых панелях. Крайне не рекомендуется использовать печатные платы и собирать проводники так, чтобы получились параллельные линии. Таким образом сборка будет выглядеть хаотичной.

Устранение помех

Позже нужно устранить низкочастотный фон, если, конечно, он присутствует. Также важным пунктом является выбор точки заземления. В этом случае можно применить один из вариантов:

• Тип соединения - звезда, при котором все «земляные» проводники соединяются в одну точку.
• Второй способ - прокладка толстой медной шины. На нее необходимо распаивать соответствующие элементы.

Вообще, лучше самостоятельно найти точку заземления. Это можно сделать, определив уровень низкочастотного фона на слух. Чтобы это сделать, нужно постепенно замкнуть все сетки ламп, которые расположены на земле. Если при замыкании последующего контакта снижается уровень низкочастотного фона, то вы нашли подходящую лампу. Чтобы добиться желаемого результата, необходимо экспериментально устранять нежелательные частоты. Также нужно применить следующие меры, чтобы улучшить качество своей сборки:

• Чтобы сделать цепи накала радиоламп, нужно применить скрученный провод.
• Лампы, которые используются в предварительном усилителе, нужно закрывать заземленными колпаками.
• Также заземлить необходимо корпусы с переменных резисторов.

Если вы хотите питать накал ламп предварительного усилителя, можно применить постоянный ток. К сожалению, это требует подключения дополнительного блока. Выпрямитель будет нарушать стандарты лампового усилителя Hi-End, так как это полупроводниковый прибор, который мы использовать не будем.

Трансформаторы

Еще один важный момент - использование различных трансформаторов. Как правило, применяются силовой и выходные, которые необходимо подключать перпендикулярно. Таким образом вы сможете уменьшить уровень низкочастотного фона. Трансформаторы следует располагать в заземленных кожухах. Необходимо помнить, что сердечники каждого из трансформаторов также следует заземлить. Не нужно применять когда будете устанавливать приборы, чтобы не появились дополнительные проблемы. Конечно, это не все особенности, связанные с монтажом. Их довольно много, и все рассмотреть не получится. При установке Hi-End (лампового усилителя) нельзя использовать новые элементные базы. Их сейчас применяют для подключения транзисторов и интегральных микросхем. Но в нашем случае они не подойдут.

Резисторы

Качественный ламповый усилитель Hi-End - это ретроприбор. Конечно, детали для его сборки должны быть соответствующие. Вместо резистора может подойти углеродный и проволочный элемент. Если вы не жалеете средств на разработку этого прибора, следует применить прецизионные резисторы, которые довольно дорого стоят. В ином случае применимы МЛТ-модели. Это довольно неплохой элемент, о чем свидетельствуют отзывы.

Ламповые усилители Hi-End также применимы с ВС-резисторами. Их изготавливали около 65 лет назад. Отыскать такой элемент довольно просто, достаточно всего лишь прогуляться по радиорынку. Если вы применяете резистор с мощностью больше 4 Ватт, нужно выбирать проволочные эмалированные элементы.

Конденсаторы

В установке лампового усилителя следует использовать различные типы конденсаторов для самой системы и блока питания. Они, как правило, применяются для регулировки тембра. Если вы хотите получить качественный и естественный звук, следует применять разделительный конденсатор. В этом случае появляется малый ток утечки, который позволяет изменить рабочую точку лампы.

Такой вид конденсаторов подключается к анодной цепи, по которой течет большое напряжение. При этом необходимо подключать конденсатор, который поддерживает напряжение больше 350 вольт. Если вы хотите применять качественные элементы, нужно использовать детали от компании Jensen. Они отличаются от аналогов тем, что их цена превышает 3 000 рублей, а цена самых качественных радиоэлементов доходит до 10 000 рублей. Если применить отечественные элементы, лучше выбирать между моделями К73-16 и К40У-9.

Однотактный усилитель

Если вы хотите применить однотактную модель, необходимо сначала рассмотреть ее схему. В нее входит несколько компонентов:

• блок питания;
• оконечный каскад;
• предварительный усилитель, в котором можно регулировать тембр.

Сборка

Начнем сборку с предварительного усилителя. Монтаж его происходит по довольно простой схеме. Также необходимо предусмотреть регулировку мощности и разделитель на регулировку тембра. Он должен быть настроен на низкие и высокие частоты. Чтобы повысить срок годности, нужно применить многополосный эквалайзер.

В смехе предварительного усилителя можно увидеть сходства с распространенным двойным триодом 6Н3П. Необходимый для нас элемент можно собирать аналогичным способом, но использовать оконечный каскад. Это также повторяется в стереофоническом варианте. Помните, что конструкция должна быть собрана на монтажной плате. Сначала ее необходимо отладить, а потом можно установить на шасси. Если вы все правильно установили, то прибор должен сразу включиться. Дальше следует перейти к настройке. Величина анодного напряжения для разных типов ламп будет отличаться, поэтому нужно будет подбирать ее самостоятельно.

Составляющие

Если вы не хотите использовать качественный конденсатор, то можно применить К73-16. Он подойдет, если рабочее напряжение будет больше 350 вольт. Но качество звука будет заметно хуже. Также для такого напряжения подойдут электролитические конденсаторы. К усилителю нужно подключить осциллограф С1-65 и подать сигнал, который пройдет от генератора звуковой частоты. При начальном подключении нужно установить входной сигнал около 10 мВ. Если вам нужно узнать коэффициент усиления, нужно будет использовать выходное напряжение. Чтобы подобрать среднее соотношение между низкими и высокими частотами, необходимо подобрать емкость конденсатора.

Фото лампового усилителя Hi-End вы можете увидеть ниже. Для этой модели были использованы 2 лампы с октальным цоколем. К входу подключен двойной триод, который включен параллельно. Оконечный каскад для этой модели собран на лучевом тетроде 6П13С. В этом элементе вмонтирован триод, который позволяет получить хорошее звучание.

Чтобы настроить и проверить работоспособность собранного устройства, необходимо использовать мультиметр. Если вы хотите получить более точные значения, то следует применять звуковой генератор с осциллографом. Когда вы взяли соответствующие приборы, можно переходить к настройке. На катоде Л1 указываем напряжение около 1,4 Вольт, это получится сделать, если будете использовать резистор R3. Ток выходной лампы необходимо указывать 60 мА. Чтобы сделать резистор R8, необходимо установить параллельно пару резисторов МЛТ-2. Другие резисторы можете применять разных типов. Следует отметить довольно важный компонент - разделительный конденсатор С3. Он не зря был упомянут, поскольку данный конденсатор оказывает сильное влияние на звук прибора. Поэтому лучше использовать фирменный радиоэлемент. Другие элементы С5 и С6 - пленочные конденсаторы. Они позволяют увеличить качество передачи различных частот.

Блок питания, построенный на кенотроне 5Ц3С, стоит найти. Он соответствует всем правилам построения прибора. Самодельный ламповый усилитель мощности класса Hi-End будет иметь качественный звук, если вы найдете данный элемент. Конечно, в ином случае стоит искать альтернативу. В этом случае вы можете использовать 2 диода.

Для лампового усилителя Hi-End можно использовать соответствующий трансформатор, который применялся в старой ламповой технике.

Заключение

Чтобы сделать ламповый усилитель Hi-End своими руками, необходимо выполнять последовательно и аккуратно все действия. Для начала подключается блок питания с усилителем. Если вы правильно настроите эти приборы, то можно монтировать предварительный усилитель. Также с помощью соответствующей техники можно все элементы проверять, чтобы не допустить поломку После сборки всех элементов воедино можно приступать к оформлению прибора. Для корпуса хорошо может подойти фанера. Чтобы создать стандартную модель, необходимо сверху расположить радиолампы и трансформаторы, а на передней стенке уже можно вмонтировать регуляторы. С помощью них вы сможете усилить тембр и посмотреть индикатор питания.

Прежде всего, разрешите поблагодарить радиолюбителей, приславших свои отзывы в ответ на публикации моих статей в журналах и Интернете. Подавляющее большинство удовлетворено звучанием усилителей и практически ни у кого не возникло особых трудностей при повторении описанных конструкций.

Если Вы помните, то в статье "Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному" я обещал привести описания и схемы усилителей, в выходных каскадах которых используются триоды. С удовольствием выполняю своё обещание.

Вначале несколько общих моментов, позволяющих прояснить выбор схемотехники усилителей, о которых я буду рассказывать, применяемых в них радиодеталей и т.д.

Ассортимент прямонакальных ламп, к тому же относительно доступных, ограничивается несколькими типами. Это 300B, 2А3, 6С4С, 6В4G, ГМ70. Выбор триодов косвенного накала, в основном предназначенных для стабилизаторов напряжения, тоже не очень большой. Это 6С19П, 6С41С, 6С33С, а также двойные триоды 6Н5С и 6Н13С. Несмотря на то, что есть ряд однотактных конструкций на лампах 6Н5С, 6Н13С, нужно отметить, что вольт амперные характеристики (ВАХ) этих ламп менее линейны, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) высок (достигает 10% при номинальной мощности и соотношении Ra/Ri=4), в то время, как у 6С19П, 6С41С, 6С33С он не превышает 3% при сходных условиях. Поэтому 6Н5С, 6Н13С лучше применять в двухтактных каскадах.

Каждая из перечисленных ламп имеет своё неповторимое звучание, поэтому в двух словах очень трудно охарактеризовать его. Я изложу своё восприятие, а соглашаться с ним или нет, Ваше право.

ГМ70 - широта и масштабность. На этой лампе можно создать усилитель с выходной мощностью более 20Вт!!! Напряжение на аноде лампы может доходить до 1000 вольт, ток анода - до 125ма, поэтому выходные трансформаторы должны иметь высокую электрическую прочность (примерно 3 киловольта). Звучание очень мощное и, как мне кажется, немного прямолинейное. Мелкие нюансы музыкального произведения как бы подавлены этой мощью и напором, а мне нравится более деликатное звучание. В общем - на любителя.

2А3, 6С4С - очень красивое, детальное и певучее звучание. Я бы назвал его "уютным и домашним", но вместе с тем - точным. Лампы представляют собой двуханодные конструкции с общей перемычкой и отличаются напряжением и током накала. У 6С4С нити накала внутри баллона соединены последовательно, а у 2А3 параллельно. Как Вы понимаете, это влияет на уровень фона. В случае применения 2А3 можно питать цепь накала переменным током, а вот в случае применения 6С4С - лучше постоянным.

6B4G - западный аналог 6С4С. Отличается чуть более аналитичным звучанием. Поскольку 6С4С и 6B4G имеют одинаковую цоколёвку, то можно выявить свои предпочтения путём простой замены одной лампы на другую. Кстати, Саратовский "Рефлектор" выпускает и одноанодную версию с такими же ВАХ и параметрами.

300B - считается "королевой" прямонакальных триодов. По моему мнению, лампа занимает промежуточное положение между ГМ70 с одной стороны, и 2А3, 6С4С, 6B4G с другой, сочетая (в разумной степени) достоинства этих двух типов ламп. Судите сами. Выходная мощность однотактного усилителя на лампе 300B составляет 8,0Вт, против 2,5-3,0Вт у 2А3 и 6С4С, при достаточно детальном и наполненном звучании.

К сожалению, звучание прямонакальных триодов, особенно это относится к лампе 300B, очень сильно зависит от года выпуска и производителя. Мне удалось прослушать несколько современных усилителей на этой лампе. Мягко говоря, я был удивлён и разочарован. Классическую музыку они воспроизводили без проблем, а вот современную и динамичную, невыразительно и тоскливо. Причина (с моей точки зрения) в том, что лампы 300В были включены в режиме с автоматическим смещением, а эта лампа звучит лучше всего с фиксированным. И лишь один из усилителей показал достойное звучание. Мне не разрешили снять кожух (очевидно разработчик боялся разглашения своих фирменных секретов), но, по его словам, лампы 300B были импортные, 1958 года выпуска, и смещение было фиксированным. Усилитель прекрасно справлялся с любым музыкальным материалом, обеспечивая полноценное звучание.

6С19П - из семейства триодов с косвенным накалом, самая маломощная (Pa=11Вт). Зарубежных аналогов - нет. Поэтому при применении одной такой лампы в усилителе, приходится довольствоваться тремя ваттами выходной мощности. А вот если установить две лампы, включив их параллельно, выходная мощность возрастёт до 6Вт. Звучание достаточно красивое и детальное, поэтому смело можно применять эти приборы в выходных каскадах усилителей. Естественно, в этом случае нужно подбирать лампы по парам или принимать меры по выравниванию их параметров.

6С41С - тоже триод с косвенным накалом (Pa=25Вт), имеет приблизительный зарубежный аналог EC360, причём с октальным цоколем. В Интернете на различных форумах мне приходилось встречать самые разные оценки звучания этой лампы, причём абсолютно противоположные. Не буду цитировать авторов этих высказываний, так как по моему мнению, большинство из них ничего не делали на этом триоде, поскольку ни режимов работы, ни схем включения никто не обсуждал. Мой опыт применения лампы 6С41С в выходном каскаде однотактного лампового усилителя, а также опыт А. И. Манакова, Д. Андреева, В. А. Стародубцева, позволяет сказать, что 6С41С - великолепно звучащая лампа, причём с любым типом смещения. Отличный, хорошо артикулированный бас и очень объёмная и детальная звукопередача - признаки звучания 6С41С. Кроме этого, вы удивитесь, мощность однотактного каскада на ней составляет около 7 ватт! Звучание 6С41С чем-то похоже на 300В с фиксированным смещением, причём не из самых плохих экземпляров. Но лампа 300В немного проигрывает лампе 6С41С (это не только моё мнение) в динамике. Недостатками чисто конструктивного характера, можно считать необходимость покупки специальных (не дешёвых) ламповых панелек и большой ток накала. Некоторые конструкторы так же считают недостатком большее время "вхождения в режим" (примерно 20-30 минут), по сравнению с прямонакальными лампами. Однако я не считаю этот факт недостатком, скорее особенностью, потому что любой ламповый усилитель начинает звучать лучше после 20-30 минутного прогрева. Такие очевидные достоинства, как отличное звучание, высокая выходная мощность, отсутствие проблем с фоном, присущих прямонакальным лампам, более простой выходной трансформатор (достаточно Ra=800ом) из-за низкого внутреннего сопротивления лампы (что тоже хорошо) и т.д. - с лихвой компенсируют эти недостатки.

6С33С (6П18С) - очень мощный триод косвенного накала (Pa=60Вт). Западных аналогов не имеет. Лампа уже давно применяется в усилителях, много схем опубликовано в различных изданиях и Интернете. Нужно сказать, что этот прибор лучше всего использовать в режиме с автоматическим смещением из-за временной и температурной нестабильности и склонности к саморазогреву. Звучание лампы в однотактном усилителе я бы охарактеризовал как несколько приземлённое и тяжеловесное, с отсутствием воздуха, но это лишь моё мнение, поэтому выбор я оставляю за Вами. Подчёркиваю, речь идёт об однотактном ламповом усилителе с выходным трансформатором. У А. Клячина дома я слушал усилитель на 6С33С, выполненный по схеме без выходных трансформаторов (OTL), так вот, тот усилитель звучал отлично.

Выходная мощность усилителя при применении 6С33С (6П18С) составит около 12Вт. Лампа ещё более длительное время "входит в режим", по сравнению с 6С41С.

Теперь немного поговорим о выходной мощности вообще. Для анализа я позволю себе ввести термин "комфортная мощность". Это, как правило, мощность, на которой аппарат работает длительное время, звучание его не раздражает и позволяет обеспечить наиболее выразительное исполнение всех нюансов музыкального произведения. Так вот, оказалось, что для меня в комнате площадью 18 квадратных метров, "комфортная мощность" составила около 0,5Вт на канал. Подавляющее большинство моих друзей, имеющих однотактные ламповые усилители, подтвердили этот факт. У кого-то было 0,4Вт на канал, у кого-то 0,7Вт на канал, в целом, цифры были похожи.

Чувствуете, к чему я клоню? Учитывая, что максимальная выходная мощность на канал в 2,5-3,0Вт для наших квартир более чем достаточна, а также большую дефицитность и дороговизну хороших ламп 300B, выбор пал на применение в выходном каскаде прямонакальных триодов 6С4С, 2А3 или 6B4G. Если же Вам нужен усилитель мощнее, примените триоды косвенного накала 6С19П, 6С41С.

Идём дальше. Одним из недостатков триодов принято считать большое напряжение раскачки. Рассмотрим поподробнее этот момент. Открываем нашу любимую программу SE Amp CAD и моделируем каскад на лампе 6B4. При напряжении питания около 300 вольт и токе 55ма выходная мощность при применении трансформатора с Ra=4ком составит 2,44Вт при напряжении на входе около 40 вольт. Глупо было бы не учитывать и тот факт, что выходное напряжение современных CD проигрывателей с ЦАПами дельта-сигма и операционными усилителями на аналоговых выходах составляет 2,0 вольта номинально (мой Rotel RCD-02S имеет выходное сопротивление 100ом и номинальное выходное напряжение 2,0 вольта, соответственно амплитудное - 2,8 вольта). Поэтому 40 вольт для раскачки выходного триода можно получить от простого предварительного каскада на резисторах, применив лампу с нужным Вам коэффициентом усиления. В моём случае этому условию полностью удовлетворяют лампы 6С5С, 6С2С или 6Н8С.

Они очень линейны и имеют глубокий раскрыв анодных характеристик при смещении на сетке вплоть до -24 вольт. Кроме этого данные типы ламп прекрасно подходят для работы с прямонакальными триодами взаимно компенсируя искажения друг друга.

Если же выходное напряжение вашего источника сигнала небольшое, то можно поступить следующим образом. Во-первых, можно применить лампу с большим коэффициентом усиления, например 6Н9С, 6Н2П, ЕСС83, E41CC. Во-вторых, применить разделительный трансформатор с коэффициентом 1:2. В-третьих, использовать в качестве лампы предварительного каскада пентод (тетрод). Противникам применения пентодов могу сказать, что лучшие образцы однотактных ламповых усилителей прошлого века, имели именно пентод во входном каскаде, а их звучание до сих пор считается эталонным. Чуть ниже я приведу схемы предварительных ламповых каскадов на пентоде и схему, в которой используется разделительный трансформатор.

Переходим к схеме на рис.1. Используем её как базовую, и путём применения различных ламп и изменения режимов их работы, попытаемся создать аппарат, соответствующий Вашим конкретным вкусам.

Как видите, схема очень проста, и состоит всего из двух каскадов, предварительного и оконечного. Я всегда придерживаюсь принципа минимально возможного количества каскадов усиления, так как добавление лишних элементов на пути сигнала приводит к ухудшению звучания.

Предварительный каскад усиления - резистивный. Поскольку расчёты каскада на резисторах есть практически в любой литературе и Интернете, я их не привожу. Считаю, что в нашем случае полезнее будет сказать о звучании ламп предварительного усилителя. При обсуждении схемы усилителя с А. И. Манаковым, им была предложена лампа 6С5С, как наиболее линейная, имеющая цилиндрическую конструкцию электродной системы. На втором месте - 6С2С. Если Вы откроете справочник, то увидите, что параметры этих ламп практически одинаковы, чего не скажешь о внутренней конструкции. Этим объясняется и разница в звучании. Несмотря на индивидуальные особенности (а они есть), обе лампы звучат очень хорошо. Недостатков я не заметил (один триод в баллоне я не считаю недостатком, скорее достоинством). Предлагаю Вам попробовать оба варианта и определиться, какой из них больше нравится, тем более что переделывать ничего не нужно. Если Вы не смогли найти эти лампы, применяйте двойной триод 6Н8С (обе половинки соединяем параллельно). Особенности такого включения описаны в моей прошлой статье "Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному", поэтому повторяться не буду. Можно также использовать лампу 6Н8С без соединения половинок в параллель, в этом случае одна лампа будет работать на оба канала (экономия места налицо).

Считаю необходимым сказать Вам и ещё об одном моменте. Лампа 6С2С - это не половина лампы 6Н8С (как ошибочно считают многие "специалисты" на форумах в Интернете). Справочные данные похожи, похожа и конструкция электродной системы, однако есть и различия. За счёт большей площади анода у 6С2С, крутизна характеристики у неё выше, а реальное внутреннее сопротивление ниже, чем у половинки 6Н8С. Коэффициент усиления при этом одинаковый (около 20). Траверсы крепления электродной системы 6С2С и 6Н8С одинаковы, однако в случае 6С2С они крепят один триод, а не два. Этим объясняется практически полное отсутствие микрофонного эффекта у 6С2С. Как Вы понимаете, из-за этого разница в звучании (хоть и не очень большая) будет обязательно. То же самое нужно сказать и о лампе 6С41С, которая не является половиной лампы 6С33С, как многие считают. Посмотрите внимательно на паспортные значения параметров этих ламп, а также на вольт амперные характеристики. Понятно, что разница в звучании будет существенной.

Кроме этого, Вы должны помнить и о том, что реальный динамический коэффициент усиления каскада на резисторах всегда меньше статического коэффициента усиления конкретной применяемой лампы. Чтобы не загромождать статью формулами, можно считать, что процентов на 25. Таким образом, при применении лампы 6С5С (6С2С), динамический коэффициент усиления реального каскада составит 15-16. Этот момент всегда нужно учитывать при расчёте лампового каскада на резисторах.

Можно вместо резистора в аноде входной лампы применить дроссель. По мнению некоторых радиолюбителей, каскад с дросселем звучит лучше. К сожалению, не могу с ними согласиться. Понимаю, что вкусы у всех разные, но должен высказать своё (и не только) мнение по поводу звучания таких каскадов.

Если Вы любите слушать симфоническую или джазовую музыку, то каскад с дроссельной нагрузкой не самый лучший вариант. Он звучит резко, я бы даже сказал - раздражающе. Очень сильно подчёркиваются обертоны струнных и духовых инструментов. Тростевые инструменты (саксофон и т.д.) звучат неестественно, с какими то неприятными призвуками. Если у Вас есть возможность послушать оба каскада (резистивный и дроссельный) одновременно (естественно с одним и тем же оконечным каскадом), то поставьте хорошую запись Дизи Гилеспи (труба) или Дэвида Сэнборна (саксофон). Я думаю, что разницу в звучании Вы услышите сразу.

Как Вы знаете, дроссель является индуктивностью, лампа предварительного каскада (драйверная) имеет выходную ёмкость, а лампа оконечного каскада - соответственно входную. В результате мы имеем резонансный контур, настроенный на частоту, которая определяется суммой этих ёмкостей и индуктивностью дросселя. F=1/2П умножить на корень квадратный из произведения LC. Вы должны знать, что при большой индуктивности дросселя, резонанс будет перемещаться из ультразвуковой области в звуковые частоты и, несмотря на то, что контур зашунтирован внутренним сопротивлением драйверной лампы, и значительно ослаблен, он всё равно присутствует. На частоте резонанса подъём может достигать до 10Дб.

И ещё один момент. Сопротивление дросселя растёт с ростом частоты, в результате мы получаем неравномерность усиления каскада (с ростом частоты она увеличивается). Естественно, при этом удлиняется спектральный "хвост" гармоник, что не лучшим образом сказывается на звучании.

Раз уж мы заговорили о предварительных каскадах, необходимо отметить, что есть много схем, авторы которых для организации смещения применяют батарейки или аккумуляторы. Многие считают, что электрохимические источники тока в цепях смещения предпочтительнее традиционного резистора и конденсатора, пагубно влияющих на звучание. Необходимо сказать, что батарейки или аккумуляторы могут стоять как в цепи сетки, так и в цепи катода.

Мною были опробованы семь типов аккумуляторов и три типа батареек различных производителей, имеющихся в магазинах. Из ламп были опробованы следующие: 6Н1П, 6Н2П, 6С2С, 6С5С, 6Н8С, 6Н9С, 6С4П, 6Э5П. Аккумуляторы в катодных цепях предпочтительнее, так как нет необходимости в подзарядке (они заряжаются током лампы). Единственное, чтобы не было перезаряда, нужно выбирать их ёмкость не менее 20*I лампы. В моём случае я выбирал ёмкость аккумуляторов в пределах 700-1000ма/ч.

Первое впечатление было очень хорошим, однако по мере прослушивания обнаружился небольшой недостаток. По моему мнению, звучание приобретало некоторую "жёсткость" (в не зависимости от типа электрохимического источника тока), которой не было при применении резистора и конденсатора. Лучшие результаты были получены при применении NiCd аккумуляторов, причём стоящих в цепи катода, а не сетки.

Нужно, конечно, сказать и о том, что электролитические конденсаторы в катодах я применяю Black Gate Rubicon. Возможно, каскад с аккумулятором или батарейкой звучит лучше традиционного, особенно в случае применения китайских конденсаторов и резисторов плохого качества, снятых с компьютерных плат и блоков питания. У меня таких радиоэлементов нет, поэтому предлагаю Вам самим послушать оба варианта и выбрать тот, который больше понравится.

Далее сигнал через разделительный конденсатор поступает на вход оконечного каскада, выполненного на прямонакальном триоде 6С4С. Про типы разделительных конденсаторов я писал много раз, поэтому сейчас скажу только об одном нюансе. При применении во входном каскаде ламп с небольшим коэффициентом усиления, в качестве разделительного лучше всего применять конденсаторы типа ФТ-3, К-77, К-78, а вот если в качестве драйвера применить тетрод или пентод, то бумагу в масле Jensen, К40У-9, К42У-2 и т.д.

Оконечный каскад особенностей не имеет. Лампа включена в режиме с автоматическим смещением. В прошлых статьях я описывал достоинства и недостатки фиксированного и автоматического типов смещения, поэтому повторять всё заново не имеет смысла. Выбирайте сами. Скажу лишь, что при применении электролитов Black Gate (на схеме С6 и С9), разницы в звучании практически нет, а вот недостатков, присущих фиксированному смещению, гораздо меньше.

Чтобы проблем с фоном при применении 6С4С не возникло, я запитал накал постоянным током. В случае применения диодов КД226 напряжение накала под нагрузкой составляет 6 вольт. Если Вы применяете другие диоды (обязательно "быстрые"), может появиться необходимость в корректировке напряжения накала при помощи дополнительного резистора 0,3-0,5ом. И ещё один момент. У прямонакального триода катод и накал - одно и то же, поэтому соединительные провода цепей накала должны быть высокого качества (в отличие от ламп с косвенным накалом). Если Вы применяете лампу 2А3, то её накал можно запитать "переменкой", уровень фона у неё изначально ниже (повторюсь, из-за параллельного включения нитей накала у обоих триодов внутри баллона).

Нужно сказать и о том, почему я применил трансформатор с Ra=4ком. Дело в том, что многие в своих конструкциях уже применили трансформатор фирмы "Аудиоинструмент" TW6SE, а он имеет Ra=4ком. Чтобы не тратить лишних денег на покупку нового трансформатора, используйте тот, что уже есть. Конечно, лучше применить трансформатор, габаритная мощность которого 100Вт, например TW10SE, низкие частоты в этом случае будут воспроизводиться ещё лучше, но и с TW6SE вы не будете разочарованы, поскольку габаритная мощность выходного трансформатора выбирается в пределах 20*Pвых или больше.

Вообще, максимальная выходная мощность достигается при условии Ra=2Ri, где Ra - сопротивление первичной обмотки выходного трансформатора по переменному току, а Ri - внутреннее сопротивление лампы. К сожалению, в этом случае слишком велики нелинейные искажения (около 6%). Поэтому сопротивление первичной обмотки трансформатора Ra выбирают в пределах 3-5Ri (иногда до 7Ri), как компромисс между величиной нелинейных искажений и выходной мощностью. Но нужно учесть, что мощность каскада снижается линейно, а коэффициент нелинейных искажений (КНИ) по экспоненте, со всеми вытекающими последствиями, поэтому существует понятие разумной достаточности. Кроме того, чрезмерное увеличение анодной нагрузки снижает динамику каскада. В нашем случае при применении 6С4С или 2А3, с внутренним сопротивлением Ri=800ом, это условие выполняется.

Для иллюстрации вышесказанного привожу данные выходной мощности усилителя и коэффициента второй и третьей гармоники при различных значениях Ra (при 40 вольтах переменного напряжения на входе лампы, токе анода 60ма и 250 вольтах напряжения на аноде). Эти значения тока и напряжения я привёл в качестве примера совсем не случайно. В учебниках Цыкина и Войшвилло именно такие режимы рекомендуются для достижения наилучшего качества звучания.

Ra=4,0ком, Pвых=2,22Вт, 2-я гармоника 3,1%, 3-я гармоника 0,2% Ra=3,5ком, Pвых=2,4Вт, 2-я гармоника 3,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=3,0ком, Pвых=2,54Вт, 2-я гармоника 3,8%, 3-я гармоника 0% Ra=2,5ком, Pвых=2,7Вт, 2-я гармоника 4,4%, 3-я гармоника 0,1% Ra=2,0ком, Рвых=2,9Вт, 2я гармоника 5,3%, 3я гармоника 0,3% Надеюсь, комментарии излишни.

Ток покоя, как всегда, контролируем по падению напряжения на катодных резисторах. Если Вы примените детали, указанные на схеме, то он составит 55-60ма для лампы 6С4С и 5-6ма для лампы 6С5С.

Теперь переходим к случаям, когда входное напряжение усилителя меньше двух вольт или когда в выходном каскаде применяется лампа, требующая большого напряжения раскачки (например, 6С33С). На Рис.2 приведена схема предварительного усилителя на тетроде 6Э5П в триодном включении, а на Рис.3 в штатном тетродном включении.

Вы можете спросить, почему 6Э5П? Дело в том, что экспериментируя с различными пентодами (6Ж4, 6Ж52П и т.д.), мне не удавалось получить звучание, которое полностью меня бы удовлетворило. В некоторых случаях пропадала прозрачность, в некоторых появлялась сухость и т.д. и т.п. И только 6Э5П обеспечила необходимое качество звукопередачи. Общее впечатление - звучание очень похожее на триодное, только чуть ярче. Глубокий хорошо артикулированный бас, прозрачный верх и очень детальная середина - признаки звучания 6Э5П. Моя оценка - отлично! В любом случае, выбирать и слушать Вам, а я приведу параметры лампы в триодном и штатном включении.

Триодное включение: Ri=1,2ком; S=30ма/в; Кус=30-35. Тетродное включение: Ri=8ком; S=30ма/в; Кус=200. Ну как, впечатляет? Естественно, имея такие параметры, лампа свободно сможет "раскачать" любой триод, будь то 300В, 6С41С, 6С33С, ГМ70 и т.д.

Необходимо отметить, что широкополосные тетроды 6Э5П, 6Э6П с малым внутренним сопротивлением были "oткрыты" для аудио применения А. И. Манаковым. Они успешно применяются многими конструкторами в драйверах (триодный и тетродный режим) и в качестве выходных ламп. На этих же лампах в конце 2003 года А.И. Манаковым был разработан и резистивный ультралинейный каскад, тоже имеющий очень хорошее звучание.

Теперь рассмотрим вариант схемы с применением межкаскадного трансформатора. Достоинствами такого включения принято считать:

максимально возможное усиление
1. возможность согласования с любой нагрузкой
2. высокий КПД
3. меньшее напряжение питания каскада
4. более динамичное звучание.

Однако не всё так гладко. Недостатками схемы являются:

1. большие габариты и масса
2. необходимость экранировки
3. высокая цена
4. высокая цена

Если эти проблемы Вас не пугают, то на Рис.4 приведена схема предварительного каскада с применением межкаскадного трансформатора, имеющего коэффициент передачи 1:2. Особенности таких каскадов многократно описаны в различных источниках, поэтому подробно рассматривать их я не считаю нужным.

Статья была бы не полной, если не привести схему усилителя, в выходном каскаде которого работает триод косвенного накала. Я выбрал 6С41С, поскольку схем с использованием этой лампы очень мало, в отличие от 6С33С.

Настоятельно рекомендую Вам попробовать эту конструкцию. Вы будете просто удивлены звучанием. По сравнению с усилителем на 6С4С или 300В, я бы охарактеризовал его как более универсальное. Усилитель одинаково хорошо и естественно воспроизводит как классическую музыку, так и современную, с большим количеством импульсных составляющих.

Схема с использованием лампы 6Э5П во входном каскаде приведена на Рис. 5. Как всегда, она достаточно проста и хорошо повторяема, поэтому у Вас не должно возникнуть проблем при изготовлении этого варианта. Вы можете попробовать разные лампы во входном каскаде, и выбрать вариант, наиболее благозвучный для Вас. Лампа 6Э5П включена триодом, поэтому чувствительность усилителя будет 1,8-2 вольта. Если этого недостаточно, примените схему на Рис.3 или Рис.4. Чувствительность усилителя в этих случаях будет 0,35-0,4В и 0,8-1,0В соответственно.

Немного скажу о выборе режимов лампы 6С41С. Напряжение анод катод составляет 165-175 вольт, при токе через лампу около 93-95ма. Это означает, что мощность рассеивания составит около 16 Вт, что в полтора раза меньше паспортного значения (то есть лампа работает в облегчённом режиме).

Смещение -70 вольт. Если Вы также посмотрите на вольт амперные характеристики, то увидите, что рабочая точка лампы находится на линейном участке. Суммарный потребляемый ток одного канала усилителя составляет около 110ма. Таким образом, если Вы делаете стерео усилитель, то в его блоке питания будет достаточно применить один кенотрон 5Ц3С (5U4G). Номинальный выпрямленный ток этого кенотрона составляет 220-230ма (справочное значение). Если же Вы решите увеличить ток (что вполне допустимо), то в блоке питания усилителя необходимо будет применить два, параллельно включённых кенотрона, или изготовить усилитель в виде двух моноблоков. Естественно, первичная обмотка выходного трансформатора тоже должна быть рассчитана на этот ток.

На форумах в Интернете я как-то видел обсуждение источника питания усилителя с применением телевизионных демпферных диодов, например 6Д22С. Должен Вас предупредить, что при использовании этих ламп звучание усилителя теряет объёмность и детальность, пропадает глубина сцены, такое впечатление, что музыканты находятся на одной линии. Мне такое звучание не подходит, но Вы сами вправе решить этот вопрос. Если нет желания делать блок питания на кенотронах, целесообразнее применить "быстрые" полупроводниковые диоды - "фасты" и "ультрафасты", рассчитанные на соответствующий ток и напряжение, шунтируя каждый из них конденсаторами К78-2 ёмкостью 0,01-0,022Мкф, для устранения коммутационных помех при переключении.

Схема блока питания аналогична схеме, приведенной на Рис.1. Поскольку накал лампы 6С41С питается переменным током, диоды Д1-Д8, а так же конденсаторы фильтра С12-С15, нужно исключить. Помните и о том, что ток накала одной лампы составляет 2,7 ампера, поэтому накальные обмотки силового трансформатора должны быть рассчитаны на него.

Катодный резистор лампы 6С41С сильно греется, поэтому его мощность рассеивания должна быть не менее 15-20Вт.

Выходной трансформатор, применённый в данной схеме, изготовлен "Аудиоинструментом" и имеет следующие параметры: Ra=1ком; Ктр=12,5; Pгаб=100Вт; I=150ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току - около 150ом.

Ещё лучшее качество звучания было получено при применении выходных трансформаторов, намотанных на сердечниках ОСМ-0,16, изготовленных по моей просьбе Дмитрием Андреевым, за что ему отдельное спасибо. Параметры этих трансформаторов следующие: Ra=1ком; Ктр=10,05; Pгаб=160Вт; I=200ма. Сопротивление первичной обмотки постоянному току - около 50ом. В обоих случаях смещение составило -70 вольт, а мощность рассеивания лампы 6С41С во втором случае увеличилась всего на 1Вт. Звучание приобрело ещё больший объём и детальность, расширилась полоса воспроизводимых частот (вплоть до 70kHz) и увеличилась глубина сцены.

Монтаж всех усилителей, о которых я рассказал, выполнен навесным способом, с использованием медного многожильного кабеля Kimber серии TC. Мне нравится нейтральный характер звучания этого соединителя, а также невосприимчивость его изоляции из тефлона к нагреву. Стоимость - около 30$ за метр. Но, приобретая 1 метр этого кабеля, фактически вы получаете 8 проводов по 1 метру (4 синих и 4 чёрных). Согласитесь, что 4$ за метр хорошего провода, не так уж много.

Разводка "земли" выполнена "звездой", в прошлой статье я подробно описывал этот способ. Фон переменного тока слышен только в том случае, если поднести ухо вплотную к акустической системе. Если это не так, нужно повозиться с взаимным расположением радиоэлементов. В моём случае дроссели блока питания находятся в подвале шасси, а силовой и выходные трансформаторы сверху.

Ну вот, вроде и всё. В заключении, я хотел бы поблагодарить моего друга А.И. Манакова E-mail: detector(dog)surguttel.ru за постоянные консультации и помощь в редактировании этой статьи (все схемы были лично опробованы Анатолием Иосифовичем задолго до меня), а также за присланные им лампы 6Э5П и 6С41С.

Должен сказать Вам также и о том, что особенности восприятия музыки очень индивидуальны, поэтому не стоит зацикливаться на каких-то отдельно взятых схемах или лампах. Не только прямонакальные триоды обеспечивают высококачественное звучание. И пентоды, и триоды косвенного накала при грамотном построении схемы, правильном выборе рабочей точки и режимов, ничуть не хуже. Поэтому учитесь, пробуйте, слушайте, экспериментируйте. Нельзя забывать о теории электровакуумных приборов и построения усилителей на них, чтобы не было пустых "наитий" и "откровений свыше". Только в этом случае Вы сможете создать аппарат, который будет полностью соответствовать Вашим музыкальным вкусам.

Эта статья продолжает наш разговор об однотактных усилителях мощности. Как вы видите, схема усилителя почти ничем не отличается от схемы усилителя, опубликованной в моей статье в журнале "Радиолюбитель" №9 за 2003 год.

Автор схемы, А.И.Манаков, построил усилитель на двух пальчиковых лампах 6Н2П и 6П43П. Многие радиолюбители, повторившие этот усилитель, были приятно удивлены его мягким естественным звучанием при относительной простоте схемотехники и невысокой стоимости комплектующих элементов. Однако вопросы, поступающие регулярно после публикации, касаются, в основном, двух вещей: выходной мощности и применяемости ламп с октальным цоколем.

Идя навстречу пожеланиям радиолюбителей, и после консультаций с А.И.Манаковым, предлагаю следующий вариант усилителя.

Схема одного канала усилителя, а также блока питания для обоих каналов, приведена на рисунке.

Рис. 1. Принципиальная схема одного канала усилителя, а также блока питания для обоих каналов

Основных отличий два, это повышенная выходная мощность, около 4 Вт на канал, и кенотронное питание, благотворно влияющее на звучание.

Входной сигнал поступает на сдвоенный переменный резистор, являющийся регулятором громкости. Я применил ALPS, но ввиду его высокой стоимости можно применить любой, желательно проволочный резистор, группы "В" (логарифмическая зависимость). Можно применить два отдельных регулятора громкости, по одному на каждый канал.

В качестве лампы предварительного каскада выбран один из лучших (с моей точки зрения) отечественных малосигнальных триодов - 6Н9С. Обе половинки лампы включены параллельно. Этим достигается уменьшение внутреннего сопротивления лампы, что влечет за собой улучшение нагрузочной способности и соотношения сигнал/шум. Настройка каскада заключается в установке на катоде лампы 6Н9С напряжения в пределах 1,3-1,5 вольта, подбором резистора R3. Резистор R4 выбран по наилучшему качеству звучания. Если вы захотите применить другой триод, например 6Н8С, то сопротивление резистора R4 будет 20-25 ком, и в этом случае опять придется подбирать резистор R3. Лампа 6Н8С звучит более аналитично, у нее меньший коэффициент усиления (21 против 70 для 6Н9С), но может быть такой звук кому - нибудь понравится больше. Выбор за Вами.

Выходной каскад выполнен на лучевом тетроде 6П13С, включенном триодом. Именно триодное включение наиболее оптимально с точки зрения качества звучания. Выходной каскад особенностей не имеет. Единственное, что придется сделать, это подобрать с помощью резистора R8, ток через лампу в пределах 60-65 ma. Этот резистор можно составить из двух, параллельно соединенных резисторов, например по 1 ком 2 вт. Если есть желание, можно применить распространенную лампу 6П3С или 6П7С. Ток покоя выходного каскада в этом случае должен быть в пределах 70-75 ma. Однако хочу заметить, что в этом случае уменьшится мощность до 2х Ватт (при применении 6П3С) и увеличится суммарный коэффициент гармоник усилителя. Я пробовал лампу 6П7С и хочу отметить, что звучит она неплохо. При ее применении резистор в цепи автоматического смещения подбирается в пределах 220-230ом 2вт, а резистор между второй сеткой и анодом в пределах 150-230ом 2вт. Ток покоя в этом случае составит около 70 ma. Выходная мощность усилителя в этом случае будет около 3вт на канал.

Теперь о деталях. От качества разделительного конденсатора С3 зависит звучание усилителя в целом. Я применил Jensen, а из отечественных можно применить К71, К78, К73, К40У-9, К40У-2, К42У-2 на соответствующее напряжение от 250В.

Конденсаторы постоянной емкости, шунтирующие электролитические, в цепях автоматического смещения ламп - пленочные. Шунтирование электролитов конденсаторами постоянной емкости улучшает звукопередачу в области высоких частот.

Емкость этих конденсаторов может быть на один- два порядка меньше емкости электролитического. Конденсаторы, шунтирующие электролитические в цепях питания, можно применять К73; К77, а сами электролиты в фильтрах блока питания - Teapo, Samsung и т.д. В цепях автоматического смещения ламп, электролитические конденсаторы старайтесь применять наилучшего качества, например Black Gate. При их применении, можно отказаться от шунтирующих емкостей вообще.

Выходной трансформатор TW6SE московской фирмы "Аудиоинструмент". Зайдя на сайт фирмы по адресу www.audioinstr.h1.ru , вы можете посмотреть и заказать интересующие Вас лампы, трансформаторы, дроссели, ламповые панели и т.д.

Постоянные резисторы Р1-71 с допуском 1-2%. Можно применить ВС, а также и более распространенные типа С2-33Н или МЛТ, соответствующей мощности.

Есть ряд вопросов, касающихся колпачка, надеваемого на анод лампы 6П13С. В радиолюбительской литературе много предложений по этому поводу. Я в своих конструкциях давно и с успехом применяю наконечники свечных проводов от любого легкового автомобиля. За счет конструкции наконечника, контакт получается плотным и надежным, и что немаловажно, можно изменять его внутренний диаметр, так как для разных ламп - он разный. Если наконечник плохо паяется, примените флюс для пайки изделий из стали или цветных металлов.

Блок питания выполнен на кенотроне 5Ц3С (5Ц4С,5U4G). Применение кенотронного питания, по сравнению с диодами, делает звучание усилителя более теплым и связным.

Попробуйте, и убедитесь в этом сами. Много статей написано по поводу кенотронного питания, поэтому я не буду вдаваться в подробности. Трансформатор питания имеет четыре вторичных обмотки. Две из них питают накалы ламп первого и второго канала усилителя, одна - питание кенотрона, а анодная, с выводом средней точки, рассчитана на 300v х 2 при токе 200 ma. В первом приближении, сколько вольт на обмотке трансформатора, столько и на выходе,после дросселей и конденсаторов питания.

Дроссели можно использовать ДР-2ЛМ, ДР-2,3-0,2 от чёрно-белых телевизоров, унифицированные Д 21, Д 31, данные тех и других находятся на сайте igdrassil.tk.

Дроссели, используемые мной в данной схеме, тоже от "Аудиоинструмента". Индуктивность их 5Гн, рассчитаны они на ток 300 ma.

Монтаж усилителя выполнен навесным способом, максимально использованы выводы самих деталей и контакты ламповых панелек. Земляная шина выполнена медным одножильным проводом диаметром 0,8 мм и имеет контакт с шасси в одной точке, рядом с входом. Провода, идущие к накальным выводам всех ламп, должны быть перевиты между собой. Это нужно для уменьшения фона переменного тока. Для этой же цели служат и резисторы R9-R12. Также нужно перевить провода, идущие от входного разъема к регулятору громкости. В качестве этих проводов я применяю тоже одножильные, диаметром 0,4-0,7мм, каждый из которых (для защиты от короткого замыкания) изолирован шелковой изоляцией (применяется тонкий шнурок для обуви).

В заключении хочу сказать о том, что данный усилитель не просто схема, а реально изготовленный и прекрасно зарекомендовавший себя аппарат. Я его использую уже около трех месяцев и очень доволен его звучанием. Для тех, кто считает что 4 Вт на канал мало, скажу, что в комнате, площадью 16 квадратных метров при использовании акустики KEF Q1 (чувствительность 91 Дб), усилитель развивает звуковое давление, соизмеримое со звуковым давлением, развиваемым транзисторным усилителем, мощностью 40 вт на канал (это результаты субъективной оценки моих друзей - музыкантов). Но звук другой. Усилитель прекрасно чувствует малейшие нюансы звучания инструментов или голоса и как-бы "дышит" (простите меня, если сравнение не очень корректное). Звук его не утомляет, его хочется слушать и слушать.

Список радиоэлементов