Транзисторный гитарный комбик своими руками

Сообщества › Сделай Сам › Блог › Ламповый комбик по мотивам 70-х. Часть 1.

4db7a92s 100

Ламповый комбик по мотивам 70-х. Часть 1.

MCAAAgEyReA 960

ZiAAAgEyReA 960

ESAAAgEyReA 960

Реализацию задуманного начал с ревизии содержимого «гаражных закромов», в результате которой выяснилось, что в наличие имеется:
— электронные лампы 6П3С, 6П14П, 6Н2П, 6Н1П, в том числе с маркировкой ЕВ;
— силовой трансформатор, габаритной мощностью около 60 Вт, от ламповой радиолы 60-х или 70-х годов и дроссель от лампового телевизора;
— выходной трансформатор для двухтактного (РР) УНЧ от радиолы «Ригонда», для нагрузки 8 Ом;
— россыпью ламповые керамические панельки, в том числе непаянные, сопротивления необходимых номиналов, мощностью 0,5, 1, 2 Вт, конденсаторы и пр.
— громкоговорители, диаметром 8 дюймов, 4ГД-28, 4ГД-35, 4ГД-36 (по 2 шт. каждого типа), данные громкоговорители сопротивлением 4 Ома, при последовательном соединении давали мне требуемую нагрузку 8 Ом. Предваряя укоры «знатоков гитарного звука», что данные динамики совсем не гитарные, скажу, что знаю это и знаю как немного «приблизить» их параметры к гитарному диапазону;
— громкоговорители, диаметром 8 дюймов, 25ГД-26Б (35ГДН-1-4) 2 шт., сопротивлением 4 Ома, при последовательном соединении давали мне требуемую нагрузку 8 Ом. Данные громкоговорители применялись в закрытых выносных акустических системах бытовой радиоаппаратуры высшей и 1-й групп сложности в качестве низкочастотного звена при работе в помещениях. Их эффективный рабочий диапазон (40-5000 Гц) совпадает с паспортным диапазоном большинства продаваемых в настоящее время гитарных динамиков «непрофессионального» назначения.

Усилитель решил выполнить по двухтактной (РР) схеме, с использованием в качестве выходных ламп 6П14П, так как именно на работу с такими лампами и в таком включении был предназначен найденный в гаражных развалах выходной трансформатор от радиолы «Ригонда», в предварительных каскадах решил применить 6Н2П. В качестве заготовки для шасси решил использовать металлический профиль шириной 10 см для крепления гипсокартона.
Начал с измерения всех габаритных размеров трансформаторов, ламп, ламповых панелек и громкоговорителей, чтобы получить, в первом приближении, компоновочный чертеж будущего усилителя и собственно комбика.
По результатам разработал следующие чертежи:
— компоновочный чертеж УНЧ

8CAAAgEyReA 960

FiAAAgEyReA 960

QyAAAgEyReA 960

Процесс изготовления шасси и собственно УНЧ подробно представлен в публикации «Ламповый УНЧ для комбика по мотивам 70-х»
Часть 1www.drive2.ru/c/550174179136112117/
Часть 2 www.drive2.ru/c/550175278647738422/

Вот некоторые фото процесса изготовления УНЧ:
— гибка и соединение боковых панелей шасси

ViAAAgEyReA 960

sSAAAgEyReA 960

IyAAAgEyReA 960

Параллельно шло изготовление корпуса комбика. Перед началом работ проработаны чертежи и в результате получил следующее:
— чертеж комбика сзади представлен выше;
— так выглядит чертеж комбика спереди;

Источник

Гитарный транзисторный усилитель: схема и фото

Tranzistornaya gitara 1

Раз мы играем сами на электрогитаре, а не гоняем Эрика Клэптона на компьютере в MP3 формате, значит руки растут из правильного места, а душа требует самореализации! Так что решено было пойти ещё дальше и сам комбик собрать тоже своими руками, тем более что схем в интернете очень даже достойных усилителей предостаточно. Можно конечно было делать ламповый, но опыта и желания связываться с высоким анодным напряжением нету, поэтому пока только транзисторы…

Схема оконечного УМЗЧ

Общее усиление около 17. Ток покоя определяется падением напряжения на диодах D1 и D2, величина этого падения зависит от резистора R12.

Tranzistornaya gitara 17

На замену 2SB507 и 2SD313 подходит любой транзистор с Uce более 20 В и Ic 2 А. Резисторы R7 и R9 действуют как плавкие предохранители и ограничивают скачок тока, который может привести к лавинообразному пробою транзисторов без них.

Tranzistornaya gitara 4

Блок питания тут обычный — достаточно на 12 В / 1,5 А. Далее мост диодный и конденсаторы фильтра.

Схема предварительного УНЧ

Tranzistornaya gitara 18

Так, с оконечником разобрались, теперь преамп. Этот предусилитель стабилен с точки зрения звука, детали обычные недорогие, повторяемость высокая. Ещё и печатная плата имеется.

Tranzistornaya gitara 19

При симметричном питании выход каждого операционного усилителя должен быть 0 В +/- 20 мВ относительно земли. Для контроля отпаяйте оба резистора 10 кОм от входа «-» первого усилителя, измерьте напряжение постоянного тока на выходе. Если нет приблизительно 0 В, замкните вход «+» на массу. Меряйте что получается на выходе. Если по-прежнему нет нуля, замкните выход на вход «-».

Tranzistornaya gitara 3

Tranzistornaya gitara 5

Tranzistornaya gitara 2

Игра на гитаре Ibanez GRG-270B / BKN, и по сравнению с обычным бюджетным китайцем на TDA2030 действительно можно услышать разницу в звучании.

Tranzistornaya gitara 16

Конечно лучшими для гитарных УНЧ являются лампы, но пока знания не зашли так далеко, предпочитаю делать что-то без ламп (хотя в будущем может и до них дойдёт дело).

Источник

Маленький, но дерзкий гитарный усилитель

1609682585117068393

За окном унылая погода, карантин. И чтоб совсем не захандрить, взялся за очередной проект. Неспешно, с чувством, с толком, с расстановкой. И поскольку мой приятель приобрел себе гитару, решил помочь ему заодно. То есть, по сути, параллельно делал два одинаковых усилителя. Себе в формате головы, а приятелю, поскольку он еще не определился, комбо будет или отдельная голова, изготовил шасси и плату. Остальное дальше он сам осилит.

Так вот, начал с шасси, выгнул п-образный профиль (для такого мелкого формата п-образки вполне достаточно).

1609683270155819894

Далее разметил и просверлил все необходимые отверстия.

1609683373161159104

1609683378185122310

1609683530148494245

1609683536131092279

1609683579172359121

После намотки приступил к изготовлению обоймы-кожуха для выходника, поскольку трансформатор планировался размещаться вертикально, ведь шасси весьма небольшое, и нужно все разместить.

1609683743191570571

Трансформатор собрал, обойму покрасил.

1609683916182858318

В качестве силового трансформатора задействовал старенький советский ТАН-35, предварительно его окультурил.

1609684040119284282

Пора бы заняться изготовлением печатной платы. Схема не сложная, за основу взят двухкаскадный предусилитель от Фендера, в оконечнике будет работать лампа двойного триода 6Н6П. Сама идея и проект был позаимствован из раздела «крафт», известного форума Guitar Player, у пользователя Kulibinbig, за что ему огромное спасибо и респект. Проект оказался настолько популярен, что данная тема на форуме заняла более пары сотен страниц, и все, кто реализовал данный проект остались довольны. Я лишь немного дополнил и изменил этот проект под свои хотелки, чутка перелопатил печатную плату под свою комплектуху.

Так вот, собственно изготовление печатной платы:

160968479315608688

1609684800190844188

1609684879197357170

1609684885142572735

Шасси покрашено, можно все собирать.

1609684942137283183

1609684946148931519

Корпус из ясеня, до покраски и после:

1609685122140873917

1609685128120813633

Упаковываю шасси в корпус, еще немного мелкой косметики, и усилитель готов.

1609685245127764794

Осталось играть, и наслаждаться звуком)

1609685306124681405

Найдены возможные дубликаты

sddefault

Ну да, цитата, ставшая классикой)))

Вот у меня та же история с велосипедами была, даже одно время веломехаником подрабатывал) Нет бы катать в свое удовольствие, так нет же, лапы в смазке, сижу, ковыряюсь)))

Да все со временем будет, главное начать. Паяльники и прочий инструмент не сразу тоже, постепенно, по чуть-чуть.

А под заказ можете сделать?)

Техника это не моё, но хороший комбик ручной работы заиметь я бы хотел.

Под заказ увы, не работаю. Это у меня хобби, а работа у меня совсем по другому профилю)

Да ты не очкуй) Проект в открытом доступе на форуме лежит. Там если что подскажут, помогут.

Стукнуть может конечно, так что техника безопасности прежде всего.

А подскажите. Выходной трансформатор в навалку намотан?

Первичка намотана внавал. Вторички (их две в параллель) намотаны виток к витку. Многие фирменные гитарные трансы именно так и намотаны.

Каркас донорский, достался вместе с железом. Вообще, трансформаторы не мой конек, но при необходимости мотаю. Спасибо на добром слове, я старался)

161261139625537945

Самодельный ламповый стереофонический усилитель. Ч.2

1603045961150084289

Конструкция и детали.

Корпус, как я уже писал выше, использовал готовый – от компьютера мультикассы. На нем сверху вполне свободно разместились силовой трансформатор, выходные трансформаторы, дроссели питания, лампы. Единственный минус корпуса – он дюралюминиевый и не экранирует от магнитных полей силового трансформатора, а это сделать крайне необходимо. Сзади корпуса были отверстия под стандартные разъемы материнской платы АТХ, их пришлось закрыть алюминиевой пластиной. Входные разъемы для аудиосигнала я использовал типа CANON, просто потому что у меня такие разъемы были. Вообще, тип разъема не имеет значения, можно использовать и RCA и советские DIN-5. Выходные клеммы – винтовые типа ЗМП или аналоги. Их преимущество – надежный зажимной контакт, удобство монтажа на задней панели и доступная цена. Также на заднюю панель выведены тестовые гнездышки – малогабаритные типа Г1,6 под штеккер Ш1,6. С их помощью можно контролировать питающие напряжения и режимы выходных ламп без разборки усилителя. Это тоже периодически нужно делать поскольку лампы со временем садятся. На задней панели смонтирован выключатель ООС – на тот случай если захочется послушать настоящий теплый ламповый звук со всеми искажениями и наводками.

Ламповые панельки для мощных ламп – керамические от массовых черно-белых телевизоров. В свое время у меня этих панелек было завались, теперь же их пришлось покупать. Барыги на радиорынке за них сейчас хотят много денег, поэтому их тоже имеет смысл купить в сборе с ламповым ТВ на авито. Из того же ТВ можно взять и силовой трансформатор ТС-180, который с некоторыми переделками можно попробовать употребить в качестве выходного. Панельки для маломощных ламп – девятиконтактные, керамические с ушками для монтажа. Стоят недорого.

160305048215052896

Дроссели по питанию выходного каскада должны быть на ток не менее 0,4А, и иметь индуктивность как можно большую. Мне удалось достать пару на 1,5 Гн. Это маловато, но сойдет. Дроссель по питанию 400 В, должен быть на ток не менее 0,1 А. Если приобрести пару телевизоров УЛПЦТ, из них можно добыть не только трансформаторы, но и примерно подходящие дроссели Др 5- 0,08 (5 Гн, 0,08 А) и Др 0,4 – 0,34 (0,4 Гн, 0,34 А).

На передней панели установлен галетный переключатель – селектор входов, можно взять любой на 2 направления и на 3 положения. Рядом с переключателем стоят переменные резисторы. Я сначала использовал сдвоенные советские типа СП-3, но, к сожалению, у них от старости совсем стал плох резистивный слой. Сколько я в них не пшикал смазками и жидкостями для улучшения контакта, они при повороте издавали шорох, а один из них в какой то точке вообще уходил в обрыв. Пришлось их заменить на новые китайские. Единственная трудность состоит в том, чтобы найти резисторы с характеристикой В. Если в регуляторы НЧ, ВЧ, баланса еще можно поставить резисторы с характеристикой А (поскольку глубина регулировки тембра невелика), то на регулятор громкости необходимо постараться и найти все же с характеристикой В. Поскольку человеческое ухо имеет логарифмическую характеристику чувствительности, то и громкость необходимо изменять с логарифмической зависимостью.

На передней панели смонтированы две неоновые лампочки индикации появления анодного напряжения +400 В и +200 В. Они зажигаются когда кенотроны прогреются и выпрямленное напряжение вырастет до напряжения зажигания этих ламп. Тип ламп не важен, можно взять лампочки из блока выбора программ телевизоров УЛПЦТ. Рядом с лампочками смонтирован выключатель питания с качающейся клавишей очень интересной конструкции. Если кто-то знает от какого он прибора прошу написать в комментариях.

Внутри усилителя монтаж выполнен навесным способом – на лепестках ламповых панелек и на планках с контактами. Планки карболитовые от какого то старого прибора, но подойдут и любые другие. Главное, проверить их на наличие загрязнений и следов пробоя. На одной из планок у меня обнаружилась утечка между соседними лепестками, из-за которой уходил режим лампы. Пришлось дефектный лепесток просто пропустить. Необходимо быть внимательным к таким вещам, ламповая техника с ее килоомными и мегаомными сопротивлениями очень чувствительна к утечкам, качеству изоляции и монтажа.

1603046278144995220

Конденсаторы используются пленочные типа К73-17 также из старых телеков, резисторы МЛТ оттуда же. Конденсаторы нужно подбирать по максимальному рабочему напряжению с запасом, ламповая техника вся высоковольтная. Резисторы выбираются не столько по мощности, сколько по удобству монтажа. Более крупные резисторы имеют более длинные и толстые выводы, прочнее держатся в лепестках.

Дополнительный трансформатор, дроссель по напряжению 400 В смонтированы внутри корпуса. Просто потому что их я добавлял позже и места на поверхности уже не было. Газовый стабилитрон СГ-1П сначала тоже стоял «наверху», но после добавления еще одного каскада усиления, он переехал в поддон.

Индикаторные лампы включения – с зеленым светофильтром, от какого то прибора. Включены последовательно, светятся вполнакала, создавая небольшой подсвет внутри корпуса.

Фильтрующие электролитические конденсаторы 220 мкФ – с малой высотой по вертикали, смонтированы на пластиковой изоляционной пластине и ей же придавливаются к верхней панели. Соединены монтажным проводом. Более мелкие электролитические конденсаторы фиксируются полукруглыми планками (такие планки используются для прижима кабелей).

Подстроечные резисторы смонтированы на верхней поверхности и торчат штоками наружу. Это необходимо для оперативной регулировки при необходимости. На штоках сделаны шлицевые пропилы под плоскую отвертку.

Монтаж выполнен проводами от компьютерных блоков питания. Особого скрытого смысла в этом нет, просто у меня полно таких проводов. Цепи накала крайне необходимо вести витой парой проводов, контакт с корпусом в каком либо месте не допускается. Все общие провода по возможности сходятся в одном месте – на конденсаторах фильтра питания выходных каскадов. Также следует следить за тем чтобы не образовывалось замкнутых петель земляных проводов, иначе поле рассеяния силового трансформатора наведет на них довольно существенную ЭДС помехи 50 Гц.

1601836145189388603

Для защиты от поражения электрическим током заказал для усилителя кожух из прозрачного оргстекла. Такие услуги предлагают многие фирмы. В одной конторе с меня запросили около 3 т. р., в другой удалось изготовить за 1500. Кожух крепится на петлях и может открываться вверх для замены ламп и регулировок. Вверху кожуха сделано множество мелких отверстий для вентиляции. Снизу передней части кожуха сделана одна широкая щель для захода охлаждающего воздуха. Шильдики для органов управления и ламп сначала хотел сделать также из тонкого оргстекла, заполнив след от лазера краской, но затея не удалась. Результат получился фиговый. Пришлось воспользоваться специальным пластиком для подобного рода табличек. Смотрится, конечно, не так как я хотел с оргстеклом, но, в целом, неплохо.

1603046330118471475

Хорошая мысля приходит опосля

Трудности с доставанием двух одинаковых трансформаторов типа ТН вынудили искать им адекватную замену. Чтобы недорого и эффективно. Схема лампового усилителя с двумя трансформаторами типа ТН на выходе по ссылке в начале предыдущей статьи натолкнула на мысль использовать в качестве выходных пару трансформаторов от источников бесперебойного питания. Такие трансформаторы можно приобрести очень недорого, поскольку множество трансформаторных бесперебойников сейчас отслужили свой срок и активно списываются. Я, например, приобрел десяток таких трансформаторов всего по 100 р/шт. Если, например, соединить их силовые обмотки параллельно синфазно и использовать в качестве выходной на динамики, высоковольтные обмотки включить последовательно противофазно. Отводы от высоковольтной обмотки можно использовать для ультралинейного включения. Также можно поднять напряжение питания выходного каскада до 300 В. Тогда ориентировочная выходная мощность на нагрузке 4 Ом будет около 30-40 Вт. Также вместо выходного трансформатора можно попробовать использовать силовые от черно-белых ламповых ТВ типа ТС-180. У них также можно соединить синфазно входные и высоковольтные выходные обмотки. Так же можно повысить напряжение и использовать ультралинейное включение. В качестве выходных на колонки использовать накальные обмотки, но их там мало, поэтому придется доматывать отдельным проводом. Вроде бы неплохо в теории, но на практике не проверял, если руки дойдут, проверю, как оно. Благодаря основному достоинству мощных телевизионных ламп – низкому выходному сопротивлению – схема усилителя практически нечувствительна к типу трансформатора, качеству намотки и характеру соединения обмоток.

1603046625166996690

Самое главное – проверить приборами, что же мы, в итоге, напаяли. А то вдруг получилось говно.

Измерение выходной мощности.

1603046787123368751

Уровень выходного напряжения смотрим по вольтметру и рассчитываем выходную мощность по формуле P=U^2/R=81/4=

20 Вт. Эх, всего то 20 Вт, а ведь было обещано 43! Посмотрев сигнал на анодах выходных ламп, видно, что это они входят в ограничение, им не хватает диапазона напряжения питания 200 В. Однако сильно его повысить не получится, иначе на низких частотах транс будет наедаться, его сердечник будет входить в насыщение. Также не очень эффективно используется габаритная мощность выходного трансформатора, его выходные обмотки недогружены. В общем, обдумав все и прикинув варианты, я пришел к выводу что из существующей схемы без существенных переделок большего уже не выжать. Поэтому будем считать что такая мощность нас устраивает. Кстати, при включенной ООС выходная мощность усилителя чуть больше, поскольку ООС немного корректирует вносимые искажения.

1603047179160952845

160304727216685294

Измерим КНИ с помощью того же прибора СК4-56. Только подавать сигнал будем с генератора низкой частоты. Для получения как можно более точных результатов необходимо использовать генератор с как можно меньшей величиной собственных искажений. Убедиться в этом можно, подав сигнал напрямую на анализатор спектра. На экране должна «торчать» только одна палка, соответствующая частоте настройки генератора (1 кГц). Также нормируем уровень сигнала чтобы основная гармоника (1 кГц) находилась на уровне 0 дБ сетки, соответственно, побочные гармоники будут иметь уровень минус 20 дБ, минус 40 дБ и т.д.

Спектр сигнала при небольшой выходной мощности (

1603048082118496175

Спектр сигнала при почти максимальной выходной мощности (

1603049890158858175

Считать вручную КНИ очень долго, поэтому воспользуюсь маткадом. Вообще говоря, есть КНИ (коэффициент нелинейных искажений) и КГИ (коэффициент гармонических искажений) – немного разные вещи и считаются по разным формулам. Но при малых значениях, КНИ и КГИ в первом приближении совпадают, поэтому будем считать КНИ. Считать будем приближенно, по первым 10 гармоникам. Записываем уровни первых 10 гармоник, переводим из децибел в абсолютные значения, считаем по формуле, получаем уровень КНИ на частоте 1 кГц и почти номинальной мощности – 3,7 %.

160305095719374556

Повторяем процедуру на небольшой мощности и получаем значение 0,2 %. В принципе, для лампового усилителя очень и очень неплохо. Однако необходимо учесть что это значения при включенной ООС, при выключенной параметры будут существенно хуже.

Вот и все что мне хотелось рассказать про свой проект постройки лампового усилителя. Свои замечания и предложения прошу писать в комментариях.

Самодельный ламповый стереофонический усилитель. Ч.1

1601832630147994084

Хочу рассказать вам о своем опыте проектирования, постройки и эксплуатации лампового усилителя. Надеюсь, многие, прочитав статью, найдут для себя что-то интересное, полезное и тоже захотят собрать усилитель своими руками или наоборот откажутся от этой затеи.

Хочу сразу сказать, я ни разу не аудиофил и теплым ламповым звуком не страдаю. Интерес к ламповой технике у меня чисто технический. Ну и немножко эстетический. Тихое гудение трансформатора и теплый оранжевый свет ламп немного завораживает.

160183271711734967

До сего момента с ламповой техникой я сталкивался не очень плотно, только в процессе ремонта какого-либо аппарата. И вот захотелось попробовать самому что-нибудь создать с нуля. Вообще, захотелось довольно давно, еще когда я учился в универе. Один мой однокурсник подрабатывал обслуживанием и ремонтом популярных в то время мультикасс и подогнал мне пару плоских дюралевых корпусов от их компов, которые как нельзя лучше подходили под то, чтобы на них собрать усилитель. Корпуса эти долго у меня лежали, выдержали пару переездов (которые, как известно, каждый по два пожара) и, наконец, появилось немного свободного времени и свободных денег и я решился.

1601833511146639289

Тут встал вопрос, какую схему выбрать для повторения, коих в интернете просто огромнейшее количество. Поэтому я сформулировал некоторые требования:

1. Выходная мощность не менее 15-20 Вт на канал. Чтобы можно было работать на имеющиеся у меня колонки СОЮЗ 130АС-002 и обеспечивать при этом достаточную громкость и приемлимое качество. Это требование автоматически тащит за собой необходимость мощного двухтактного выходного каскада и режим АВ. Использование однотактного режима на таких мощностях потребует применения очень мощной (и дорогой) лампы и очень мощного и дорогого выходного трансформатора. КПД такого усилителя также оставляет желать лучшего.

2. Использование доступных радиоламп и деталей. Как известно, средний срок службы радиоламп составляет около 1000 часов. А значит, при эксплуатации усилителя их придется периодически менять, а значит, их надо где-то доставать. Поэтому желательно собрать усилитель на достаточно ходовых и доступных (как по цене так и по доставаемости) радиолампах. Также существенная проблема при сборке ламповой техники – силовые и выходные трансформаторы. Заниматься их намоткой и перемоткой ну вообще никак не хочется. Необходимо использовать готовые решения.

3. Усилитель должен быть собран полностью на электровакуумных приборах, без единого полупроводника. То есть даже выпрямитель анодного напряжения нужно сделать не на полупроводниковых диодах, а на электровакуумных кенотронах. Данное требование технически не совсем оправдано, это скорее для спортивного интереса. Хотя, использование в качестве выпрямителей кенотронов вместо полупроводниковых диодов, позволяет автоматически решить проблему с задержкой подачи анодного напряжения питания ламп.

4. Усилитель должен быть полностью законченной конструкцией с минимальным набором присущих усилителю функций: несколько коммутируемых входов, регуляторы громкости, баланса и тембра, индикаторы уровня.

1601832836167145487

1601832902176565414

Для питания схемы необходим достаточно мощный источник питания, ведь КПД ламповых усилителей очень низкий. Кроме того, раз мы решили использовать выпрямитель на кенотронах, это еще больше ухудшает КПД. В качестве силового трансформатора было принято решение использовать широко распространенный и доступный трансформатор ТС(А)-270 от массовых цветных телевизоров серии УЛПЦТ. Этот трансформатор относительно легко можно достать, например, на авито. Там его можно купить за 500-1000 р., причем, можно в сборе с самим телевизором. Единственное, для такой серьезной покупки нужно позвать не слишком хилого товарища, ведь вес этой модели телевизоров 60 – 70 кг и в одиночку его перетаскивать не очень комфортно. Несмотря на то, что этот трансформатор заточен под использование в телевизоре, большое количество различных обмоток дают широкие возможности подобрать необходимое напряжение. Трансформатор собран из двух одинаковых катушек, имеющих одинаковый набор обмоток. Соединяя обмотки нужным образом, где последовательно, а где параллельно можно получить что-то близкое к нужному. Для вышеприведенной схемы нужно 200 В, 200 мА и 400 В, 25мА (на каждый канал).

Для двухполупериодного выпрямления на кенотроне необходимы две одинаковые полуобмотки, общая точка которых заземлена. Обмотки будут работать по очереди, одна на положительной полуволне, другая на отрицательной, передавая энергию в нагрузку то через один диод кенотрона, то через другой. Минус такой схемы – нерациональное использование обмоток, плюс – хороший запас по току, т. к. по сути полуобмотки включены параллельно и их токи суммируются.

1601833144140367750

Итак, смотрим что у нас есть на трансформаторе (на одной половине): обмотка 122+2,2 В, 400 мА, две по 71 В, 200 мА, одна 97 В, 70 мА. Итак, если взять обмотку на 122 В и включить последовательно синфазно с ней две параллельно соединенных обмотки на 71 В мы получим в итоге 193 В, что после выпрямления даст на конденсаторе фильтра порядка 230 В. Почему не 270, как по формуле? Дело в том, что на кенотроне, который имеет большое внутреннее сопротивление в отличие от полупроводникового диода, падает намного большее напряжение. И это падение тем больше чем больше ток нагрузки, нагрузочная характеристика у кенотрона имеет существенный завал. Соответственно, на ламповый выпрямитель нужно подавать большее напряжение чем если бы стоял полупроводник. Насколько больше? Для этого необходимо обратиться к справочнику и найти нагрузочную кривую на нужный кенотрон. Вот, например, кривая для кенотрона 5Ц4С.

1601833194131318845

Этот кенотрон мы поставим в цепи выпрямления 400 В. Забегая вперед, скажу что ток потребления по этой цепи для всего усилителя будет 70 мА. Согласно графику, для тока потребления 70 мА и выходному напряжению 400 В необходимо подавать на вход около 320 В переменного напряжения. Где же взять такое напряжение? 193 В у нас уже есть, добавим к нему последовательно синфазно оставшуюся обмотку на 97 В, получим 290 В. Блин, чуть-чуть не хватает до 320. Можно добавить еще обмотку 16,5 В, как я сделал в одной из промежуточных версий усилителя, но тогда вырастет и напряжение 230 В, что и так уже немного больше чем надо. Можно было и забить на это, ламповая техника не очень критична к питающим напряжениям, плюс-минус 20-30 В для нее погоды не сделают, но на радиорынке мне очень удачно попался небольшой маломощный трансформатор ТПП 226 с четырьмя обмотками на 20 В и двумя на 4 В. Включив их последовательно синфазно, получил почти ровно 400 на нагрузке. Да, максимальный ток кенотрона 5Ц4С – 120 мА, что с запасом хватает для питания цепи 400 В.

Кстати, важный момент. В описании к кенотрону указан параметр – максимальная емкость фильтра, 5 мкФ. Полез на интернетные форумы узнать, с какой целью указано это ограничение и чем грозит его превышение. Ни одного верного ответа на этот вопрос не нашел, кто только и что только не фантазирует на эту тему. Большая часть придерживается ошибочного мнения что это для того чтобы не превысить ток во время заряда емкости при включении питания. Хотя в реальности фильтрующая емкость заряжается очень плавно по мере прогрева кенотрона и превысить ток в принципе не возможно. На самом деле причина немного в другом. Для этого необходимо вспомнить принцип работы двухполупериодного выпрямителя с емкостным фильтром. Причем не важно, на кенотроне он или на полупроводниках.

1601833275188630761

Во время полуволны емкость заряжается до амплитудного значения, а затем в промежутке между полуволнами помаленьку разряжается на нагрузку, во время следующей полуволны снова заряжается. Ток через выпрямительный прибор течет только тогда когда мгновенное напряжение переменного тока больше напряжения на нагрузке, т. е. во время прохода «верхушки» полуволны. При этом форма тока имеет вид короткого импульса (заштрихованная фигура на рисунке) и этот импульс тем короче, чем больше емкость фильтра. Но поскольку энергии в нагрузку надо передать одно и то же количество, то чем короче импульс, тем больше его амплитуда. Грубо говоря, если длительность импульса 1/10 периода, а средний ток нагрузки 100 мА, то амплитуда токового импульса 1 А! Как я писал выше, у кенотронов очень большое внутреннее сопротивление и такой большой импульс тока даст очень большое падение напряжения на нем. На аноде будет рассеиваться очень большая мощность, большая плотность тока через катод приведет к его быстрому выходу из строя. Поэтому разработчики кенотрона рекомендуют ограничить емкость пятью микрофарадами, тогда импульс тока будет длиннее, энергия «размажется» по большей площади, амплитуда тока будет не такой большой, перегрев анода будет в пределах нормы и лампа прослужит заявленный изготовителем срок.

А что же делать нам? Ведь такие огромные пульсации питающего напряжения неприемлимы для «качественного» Hi-End усилителя. Выход один – ставить дроссель. Дроссель «съест» переменную составляющую и пропустит на выход только постоянное напряжение. После дросселя можно ставить любую емкость, хоть 1000 мкФ. Дроссель поставил максимум какой удалось найти – унифицированный, Д20-1,5Гн-0,2А.

Для питания цепи 200 В необходим ток 400 мА. Кенотронов на такой ток немного. Даже если взять относительно доступный 5Ц3С, у которого максимальный ток 230 мА, то таких кенотронов все равно надо включать 2 шт в параллель. Кроме того, на каждый кенотрон надо подавать 3 А на накал, т. е. 6 А на две штуки. И падение напряжения на 5Ц3С даже больше чем на 5Ц4С. Кроме того, 5Ц3С с прямым накалом, а это те еще заморочки. Надо мотать отдельную обмотку для накала. Можно, конечно, применить 5Ц8С, он дает 420 мА по максимуму, но эту лампу я достать не смог. Зато относительно без проблем приобрел 2 диода 6Д22С.

160183371516149161

Это демпферные диоды, разработанные для строчной развертки цветных телевизоров. Телевизоры довольно быстро модифицировали чтобы исключить эти лампы из схемы и они остались не у дел. Их до сих пор можно найти в новом состоянии и за небольшие деньги. А параметры у них приличные: средний выпрямленный ток 300 мА, ток в импульсе 1 А и они замечательно работают как обычный выпрямитель. При этом жрут на накал всего по 2 А каждый. К этим диодам я пришел не сразу, а сначала попробовал на их месте более доступные 6Д20П. Эти диоды тянут по 220 мА каждый, чего, в принципе, впритирочку но хватает. Но я все же решил заменить их на более мощные чтобы был запас по выпрямленному току и по импульсному току. Тем более что по накалу оба диода жрут примерно одинаково. Для ограничения импульсного тока в цепь перед конденсатором поставил резистор 10 Ом, емкость конденсатора при этом не ограничивал. Осциллограмма, снятая с этого резистора показала амплитуду импульса тока около 1 А, что для этого диода терпимо.

1601833769172399912

Теперь про накал ламп. На накал нужно: 2х1,9А (диоды), 2А (кенотрон), 4х1,35А выходные лучевые тетроды, 2х0,42А (триод-пентоды), 3х0,31А (двойные триоды), 2х0,3А (индикаторы), 2х0,3А (маломощные диоды). Итого в сумме имеем более 14 А, что соответствует мощности порядка 90 Вт. Именно такая мощность (и это еще безо всего остального) будет уходить только в тепло на подогрев катодов. Само собой ни о каком КПД и экономии не может быть и речи). У трансформатора ТСА-270 только 3 накальных обмотки: на 0,9 А, на 2,1 А и на 2,95 А. Этого тотально не хватает. Что же делать? Можно задействовать две полуобмотки на 16,5 В, 1,85 А. Запитать от них выходные лампы, включив накалы последовательно. Излишек погасить резистором. Мощные диоды запитать от обмотки 2,95 А. Она будет работать с почти амперным перегрузом, но должна сдюжить. Маломощные диоды необходимо запитать от отдельной обмотки на 0,9 А. Связано это с тем что потенциалы катодов и подогревателя должны соотноситься определенным образом. Как и почему – расскажу чуть далее. От этой же обмотки запитаем лампочки индикации включения. На оставшуюся обмотку 2,1 А навесим всю оставшуюся мелочь кроме кенотрона. Получается небольшой перегруз, на 0,3 А, но не сильно критично, должно выдержать. Ну, а для кенотрона так уж и быть домотаем отдельную обмотку. На 5 В мотать не так много, всего 14 витков. Их можно намотать все на одной половине или же (что правильнее) разместить половину на одной, половину на другой катушке. Я их намотал обычным гибким монтажным проводом сечением не менее 0,75 мм2 в теплостойкой изоляции прямо поверх бумаги. Очень не хотелось разбирать трансформатор, поскольку половины магнитопровода у него склеены слоем какой то фигни, и после разборки не всегда удается эту фигню отчистить чтобы соединить половины плотно, без зазора. Зазор в трансформаторе (в отличие от дросселя) – вещь вредная. Наличие отдельной обмотки также позволит в случае необходимости и не переделывая схему воткнуть вместо кенотрона с косвенным накалом 5Ц4С кенотрон с прямым накалом 5Ц3С.

Вроде бы все удалось запитать, хоть и с перегрузом по некоторым накальным обмоткам. Такой вариант у меня работал некоторое время, но потом вылезла неприятная особенность. Дело в том, что я применил трансформатор ТСА с алюминиевыми обмотками, которые распаяны на лепестки спецприпоем. От времени, а также из-за перегруза и перегрева у накальных обмоток в месте припайки ухудшился контакт, который в свою очередь привел к еще большему перегреву и окислению в этом месте. Чтобы не было таких проблем, рекомендую применять трансформаторы с медными обмотками (с индексом ТС или СТ в названии). Такие трансформаторы, как правило, стояли в более старых моделях телевизоров семейства УЛПЦТ, преимущественно тех, у которых еще надо крутить пассатижами ручку ПТК для переключения программ. Я такой трансформатор все же потом добыл и поменял. А временно проблему с плохим контактом решил заменой лепестков на зажимные клеммы от электрических колодок, которые продаются в магазинах электротоваров. Также я разгрузил наиболее перегруженную обмотку на 2,95 А. Для этого пришлось сделать хитрый финт ушами. Как я написал выше, для питания выходных ламп использовалась обмотка на 16,5 В. Но для питания двух, последовательно включенных ламп нужно 12,6 В. Излишек у меня гасился на 10-ваттном резисторе сопротивлением 4,4/1,35=

3,3 Ом. На нем впустую рассеивалось 6 Вт мощности (на каждом канале). В новой схеме я разделил накальную обмотку 2,95 А на две полуобмотки, средняя точка которых заземлена. А каждая полуобмотка напряжением 3,3 В включалась последовательно противофазно с обмоткой 16,5 В. Таким образом, из напряжения 16,5 В вычитается 3,3 В и на накал выходных ламп подается 13,2 В или по 6,6 В на каждую. Что немного больше нормы, но до максимальных 7 В по паспорту запас есть. В то же время протекающий ток накала этих ламп суммируется с током накальной обмотки выпрямительных диодов и суммарный максимальный ток этой обмотки получается 4,3 А. А выпрямительные диоды потребляют из этого тока только 3,8 А, что дает нам 0,5 А запаса! Неплохое решение проблемы. К тому же мы сэкономили целых 12 Вт мощности, которые раньше просто отапливали помещение, в котором стоит усилитель.

1601833933199044918

Однако делать такие финты ушами не всегда возможно. Причина в том, что для ламп нужно учитывать еще максимальное пробивное напряжение катод-подогреватель. Оно зависит от свойств изоляции подогревателя. Например для лампы 6Д22С максимальное напряжение между катодом и подогревателем 100 В если потенциал подогревателя выше и 900 В если потенциал катода выше. У нас на катоде 250 В, а потенциал подогревателя около земли, поскольку середина накальной обмотки заземлена. Укладываемся в пределы. Для ламп 6П44С напряжение между катодом и подогревателем 220 В, при этом катод сидит на земле, а на подогревателе переменная составляющая максимум 16,5 В. Тоже укладываемся. А вот с маломощными диодиками сложнее. У них положительный потенциал подогревателя вообще не допускается, а отрицательный может быть не более 350 В. Поэтому придется запитать накал диодов от отдельной обмотки и соединить цепь накала с выпрямленным потенциалом минус 185 В. Да, максимальная амплитуда напряжения на катоде равна удвоенному выпрямленному напряжению, т. е. 370 В, что даже уже немножко превышает максимальные 350 В по паспорту. Но почти за год эксплуатации проблем из-за этого не было.

Также я решил стабилизировать питание предварительных каскадов стабилитроном СГ-1П. Особой необходимости в этом нет, просто такой стабилитрон у меня валялся в коробке.

1601834481115289108

Бороться с этим явлением можно двумя способами: 1. Подать на подогреватель потенциал заведомо больший чем потенциал катода. Тогда паразитный диод будет заперт обратным напряжением и помех вносить не будет. Если напряжение на катоде 3-4 В, то подав на подогреватель 20-25 В мы гарантированной запрем диод. Потенциал можно получить с помощью делителя напряжения и подключить к любому из концов обмотки накала. Но в нашем случае этот вариант не годится, поскольку катод находится под потенциалом около 100 – 120 В и для запирания диода необходимо напряжение 140-150 В. Это напряжение уже слишком велико для других ламп, питающихся от этой же накальной обмотки. Можно, конечно, намотать для этих ламп еще одну дополнительную обмотку 6,3 В, 1А и таким образом немного разгрузить обмотку на 2,1 А, которая работает с небольшим перегрузом. И к этой обмотке подвести через высокоомный резистор потенциал 150 В от стабилитрона. Этот способ я бы рекомендовал тем кто, возможно, захочет повторить мою схему. Но в моей конструкции усилителя это бы потребовало слишком больших переделок. Поэтому я прибег к способу номер 2: симметрировать потенциал подогревателя относительно общего провода. В этом случае, помехи от «левой» и «правой» половин подогревателя будут одинаковы по величине, но противоположны по знаку и взаимоуничтожатся. Симметрирование осуществляется с помощью переменного резистора концы которого подключены к обмотке накала, а движок соединен с общим проводом. Вращая движок резистора необходимо найти такое положение при котором уровень сетевой наводки будет минимален (перед этой регулировкой необходимо отключить ООС усилителя, т. к. она также давит помехи). Эту доработку я делал последней, поэтому на схеме она не отражена.

По питанию все, теперь кратенько пробежимся по схеме усилителя.

1601835730117120417

Для корректной работы регуляторов тембра источник сигнала для темброблока должен иметь как можно меньшее сопротивление, а нагрузка наоборот – как можно большее. Поэтому, а также для компенсации потерь сигнала в пассивном регуляторе, после темброблока сигнал поступает на каскад усиления на двойном триоде 6Н23П. Каскад работает с автосмещением и небольшой местной ООС по току. С выхода каскада сигнал поступает на регуляторы громкости и баланса. Регуляторы зашунтированы конденсаторами небольшой емкости для предотвращения спада АЧХ из-за входной емкости следующего каскада. После регуляторов сигнал поступает на триодный каскад усиления на половине лампы 6Ф1П. Каскад работает с автосмещением и на катодный резистор заходит сигнал общей ООС. ООС сделана отключаемой. При переводе тумблера в верхнее положение, катодный резистор шунтируется и каскад работает как обычный с автосмещением. Также каскад охвачен местной частотозависимой ООС по напряжению. Это необходимо для ограничения полосы пропускания усилителя по высоким частотам для предотвращения самовозбуждения. Каскад непосредственно нагружен на дифференциальный каскад на двойном триоде 6Н23П. Диффкаскад питается от источника тока, собранного на пентодной части лампы 6Ф1П. Уровень этого тока задается резистором в цепи катода лампы. С диффкаскада противофазные сигналы поступают соответственно каждый на свой мощный выходной каскад на лучевом тетроде 6П44С. Каскады работают с принудительным смещением. Уровень напряжения смещения задает ток покоя каскада, который должен быть примерно 100 мА. Катодные резисторы дают небольшую ООС по току и позволяют измерить ток покоя в каждом плече не разбирая усилитель. Это требуется для диагностики ламп и выявления тех, в которых эмиссия катода упала уже ниже допустимого. Небольшая балансировка каскадов обеспечивается резистором в цепях вторых сеток. Зачем это надо, я хз, эта часть схемы скопирована у автора. Вращение ручки этого резистора абсолютно никак не сказывается на работе схемы. При наличии на трансформаторе симметричных обмоток, этот вывод можно было бы подключить к отводу трансформатора для реализации ультралинейного включения, что могло бы несколько улучшить линейность усилителя. Для этого можно было бы использовать два трансформатора ТН с перекрестным включением обмоток, такие схемы также можно найти по ссылке в начале статьи. Выходные каскады нагружены на две полуобмотки трансформатора ТН. Несмотря на то, что обмотки явно несимметрично намотаны, возникающие при этом повышенные межвитковые емкости не оказывают существенного влияния, поскольку лучевые тетроды 6П44С – «токовые» лампы и имеют достаточно низкое выходное сопротивление. С выходных обмоток снимается сигнал на акустическую систему. Обмотки соединены таким образом чтобы на нагрузке 4 Ом обеспечить наименьшие потери в проводе. Для этого на отвод 4 Ом работают последовательно включенные обмотки на 5,4 А и две параллельно включенные на 3,4 А. На 8 Ом работают предыдущие плюс еще одна обмотка на 3,4 А. Примерная выходная мощность при 4 Ом нагрузке: (6,3+6,3)^2 / 4 = 40 Вт, при 8 Ом нагрузке: (6,3+6,3+6,3)^2 / 8 = 45 Вт. С отвода на 4 Ом снимается сигнал на индикатор уровня и ООС.

1601836145189388603

Немного про ООС. Вообще говоря, качество звучания двухтактных ламповых усилителей, работающих в классе АВ, крайне паршивое. Когда я его включил первый раз после обычного транзисторного, даже мои далеко не музыкальные уши чуть в трубочку не свернулись. И это действительно так и есть и подтверждается измерительными приборами. Большие линейные искажения, большие нелинейные искажения, узкая полоса частот, которая ограничена снизу десятками герц из-за недостаточной индуктивности выходных трансформаторов. Также свою лепту вносит большой разброс параметров отдельных экземпляров ламп, который довольно большой даже у новых, не говоря уже о б/у. Повышая ток покоя, нелинейные искажения можно немного снизить, но это даст повышенную нагрузку на источник питания. В общем, так себе вариант. С этим нужно что то делать и я решил охватить весь усилитель (кроме самого первого каскада) отрицательной обратной связью (ООС). Тем более что у усилителя было некоторое избыточное усиление и я решил его потратить с пользой.

В чем физический смысл ООС? На вход усилителя в противофазе подается часть усиленного выходного сигнала. Из-за этого уровень сигнала на выходе уменьшается. Какой же прикол уменьшать выходной сигнал, спросите вы? А прикол в том, что вместе с выходным сигналом на вход в противофазе поступают помехи и искажения, которые «родились» уже внутри, охваченной ООС схемы. А поскольку они поступают в противофазе, на выходе усилителя они вычитаются! Итак, достоинства ООС:

1. Уменьшение нелинейных искажений

2. Уменьшение линейных искажений, расширение полосы частот

3. Уменьшение шума, фона и помех, проникающих по питанию

1. Необходимость ограничения полосы усиления усилителя для предотвращения превращения отрицательной ОС в положительную и самовозбуждения

2. Это скорее не недостаток, а просто особенность ламповых схем: в них невозможно реализовать сколько-нибудь глубокую ООС из-за огромной нелинейности выходного трансформатора и низкого усиления ламповых каскадов. Поэтому кардинально улучшить качество ламповых усилителей по аналогии с транзисторными не получится.

1601836256149257717

Индикатор уровня. Кроме эстетической функции индикатор несет и чисто утилитарную – показывает уровень выходного сигнала. Например, только благодаря ему я заметил что усилитель самовозбуждается на частоте 1 МГц при включении ООС когда я недостаточно ограничил полосу усилителя. Я наивно полагал, что выходной трансформатор сработает фильтром и ограничит полосу, но межобмоточная емкость ее не то что не ограничила, но и превратила ООС в ПОС. После этого я добавил местную частотозависимую ООС в первый каскад усиления и все стало норм. Сигнал звуковой частоты поступает на переменный резистор, которым можно подстроить уровень индикации. У меня он настроен так чтобы полностью закрывалось все поле индикатора уже при выходной мощности 10 Вт. С переменного резистора сигнал поступает на катод диода, который совместно с RC-цепочкой работает здесь детектором огибающей сигнала. Продетектированный сигнал поступает на лампу индикатора. Индикатор включен по типовой схеме и в пояснениях не нуждается. Единственное, я столкнулся с тем что луч некоторых индикаторов отклонен у кого влево, у кого вправо. Это не неисправность. Связано это с тем что металлический экран с люминофором бывает намагничен что и вызывает отклонение луча. Проведя рядом с ним слабеньким магнитиком, зеленый луч можно «выправить» и поставить ровно.

Во второй части будет рассказ о конструкции и деталях, а также об измерении основных параметров усилителя.

Источник

Поделиться с друзьями
admin
Здоровая спина
Adblock
detector