Представляем вашему вниманию простой ламповый усилитель, который сможет собрать даже начинающий радиолюбитель. Разработчиком усилителя является Анатолий Манаков — признанный гуру в построении ламповых схем. Усилитель собран всего на одной лампе 6Ф3П и может послужить отличным началом для интересующихся ламповой техникой и его с успехом можно применять как усилитель для домашнего прослушивания музыки с компьютера. Собрав и настроив усилитель я вам гарантирую, что вы удивитесь красотой и мелодичностью его звучания.
Характеристики:
- Выходная мощность — 2.5 вт
- Полоса частот — 30 — 20000 гц
- Коэффициент нелинейных искажений — 0.5- 1%,
Пусть вас не смущает кажущаяся небольшая выходная мощность, но поверьте для дома этого будет вполне достаточно, а при использовании чувствительной акустики звук будет очень громким. Неплохим первоначальным вариантом может быть использование акустики с динамиками КинАп: 4а32, 4а28 или современных широкополосных типа Fostex.
Первоначально можно собрать на макете один канал для удобства экспериментирования, а потом оформить в готовую конструкцию с двумя каналами для стереофонического прослушивания.
Усилитель содержит в себе два каскада: первый — предварительный каскад, собранный на триодной части лампы,второй — выходной собранный на тетродной половинке.
Описание усилителя
Входной сигнал через переменный резистор регулировки громкости поступает на сетку триодной половины 6Ф3П, усиливается, затем с анода, через разделительный конденсатор поступает на управляющую сетку выходного каскада. Выходной каскад работает в триодном включении, в котором экранная сетка пентода 6Ф3П подключена к аноду через резистор сопротивлением в 220 Ом. В триодном включении уменьшается внутреннее сопротивление лампы, в следствие чего улучшается линейная харктеристика лампы, но немного падает выходная мощность.
Выходной каскад нагружен на знаменитый выходной трансформатор ТВЗ-1-9 можете найти его в старых ламповых телевизоров. Можно использовать и другие выходные трансформаторы серии ТВЗ. Также необходимо будет сделать зазор, для этого достаточно разобрать трансформаторное железо на две половины и проложить вырезанный по размеру кусочек обычной офисной бумаги.
Для повторения усилителя предлагается две схемы усилителя на 6Ф3П, первая — с фиксированным, вторая — с автоматическим смещением выходного каскада, которые несильно отличаются друг от друга.
Схема блока питания
То не пламя костра жарит, то не солнце высоко взошло, то с дива-колонками теплым ламповым звуком диво-6ф3п-усилитель песнь поет.
В интернете есть куча статей о теплом ламповом звуке. Вот и меня совратили попробовать собрать что-то теплое и ламповое. После недолгих поисков, я решил что оптимальной схемой начинающего аудиофила можно считать схему Манакова на 6ф3п.
Введение
Схема на 6ф3п хорошо известна, вылизана и вообще стала своего рода классикой. Именно по этим причиами я решил ее собрать. Но в отличии от других самодельщиков, я решил делать ее более-менее бескомпромиссно, но, в то-же время, не занимаясь полной аудиофилией типа направленности проводов и конденсаторов по 100$ за штучку.
Итак, было решено. Взять схему Манакова с внешним смещением выходного пентода, выбросить из нее дешевые ТВЗ-трансформаторы и сделать свои, тру-аудиофильские. Так-же было решено отказаться от остатков прошлого – дросселей в питании. Вместо них используются полупроводниковые гираторы. Начитавшись страшилок о влиянии переменных резисторов, решил поставить на громкость позиционный переключатель. Вообщем почти полный фен-шуй )
Данные по этим лампочкам можно найти тут.
Схема
Итак, схема моего варианта.
КТ на схеме – это контрольные точки. Тоесть, напряжение там должно быть номинальное. В качестве конденсатора “подобрать” используется K78-2 0.1мкф/1000в именно он обеспечил лучшее звучание.
Вроде, все просто. Мотаем ТруЪ трансформаторы. Сердечников от ОСМ-0.063 я найти не смог, поэтому решил использовать еще более крутые сердечники от ОСМ-0.1 Рассчитать выходник на этих сердечниках помог Манаков, за что честь ему и хвала. Итак, вот они, намоточные данные
osm-01.txt — намоточные данные для выходника на ОСМ-0.1
Мотать руками такие трансформаторы – занятие не из веселых, поэтому я соорудил какой-никакой, но все-же намоточный станочек.
Он хоть и примитивный, но намотку упрощает колоссально. Намотка происходит очень просто – крутим ручку, а рукой подаем провод.
Естественно, при этом легко сбиться в подсчете витков, поэтому я придумал такой нехитрый способ. Мотаем слой до заполнения, потом фотографируем и в фотошопе считаем количество витков на фотографии в большом приближении. Вот пример одной из таких фотографий:
Провод укладываем виток-к-витку, в качестве изоляции – обычная офисная бумага.
Итак, провод который пошел на трансформаторы вместе с не разобранным ОСМ-0.1, половинками магнитопровода от разобранного и микрометром.
После намотки “варим” трансформатор в парафине на водяной бане порядка часа
При сборке не забываем о прокладках в магнитопровод и получаются вот такие выходники.
Из доступных силовых трансформаторов я выбрал ТАН-2.
Теперь собираем блок питания и регулятор смещения. Естественно, это все предварительно долго симулировалось, тестировалось итп. В регулятор смещения нужно бы добавить резистор для плавной регулировки, а то муторно отлавливать миллиметры.
stab.pdf — стабилизатор анодного питания на основе гиратора
bias_regulator.pdf — регулятор смещения
То, что получилось:
Собираем макет
Хоть и выглядит он неприглядно, на нем я подобрал лампы, проверил температурные режимы итп.
Корпус
И вот тут началась эпопея. Не зря говорят, что радиолюбитель – в первую очередь столяр, а потом уже радиолюбитель.
Итак, моделирую корпус в SolidWorks
Красиво, да? Месяц возни с лобзиком, шурупами, клеем и шпаклевкой по вечерам и получаем вот такцю цацку:
Обтягиваем это все ПВХ-пленкой. Просто и красиво, потом монтируем внутрь всю нашу электронику. Естественно, монтаж сигнальных цепей мега-труевый, p2p. Выглядит ужасно, зато минимум утечек. Внутреняя разводка сигнальных цепей – экранированным проводом.
Собираем и получаем красавца:
Почему именно XLR-разьемы? У меня уже есть колонки с такими входами. Те колонки, что стоят у меня понимают полный баланс. Этот-же усилитель балансного сигнала не понимает, поэтому использует только одну составляющую. При не очень длинных кабелях это ни на что не влияет – шума не слышно.
Звук
А вот тут вы наверняка ждали восторженных отзывов – мол супер, теплый ламповый звук и все такое. Ничего подобного. Звучит он ну.. эээ… ну просто звучит! Аккустические композиции действительно звучат лучше, плотнее, как-бы ближе, а вот метал становится полной кашей, и это меня очень расстроило.
Не смотря на свои 2.5Вт выходной мощности, усилитель орет довольно громко. На максимальной громкости соседи расстраиваются.
Продажа (уже продан)
Не смотря на то, что я потратил кучу времени и денег на этот усилитель, я его не использую. Он стоит на тумбочке и собирает пыль. Поэтому я решил его продать. Сразу скажу, что его, возможно, нужно будет дорабатывать – к примеру, подстроить ту-же самую регулировку смещения (он стоял около года, из-за ошибки в плате, которую я описал выше, регулировка могла уплыть), или вообще сделать автосмещение. Вообщем, это не совсем готовое изделие, а скорее полуфабрикат, несмотря на то, что вполне неплохо работающий.
Так, как это поделка, я продаю его по цене деталей, а не по цене готового изделия.
Итак,
ОСМ-0.1 = 60грн * 2 = 120грн. ТАН-2 = 50грн 6ф3п = 20грн * 2 = 40грн XLR = 15грн * 2 = 30грн Конденсаторы 20*3 = 60грн Мелочевки (транзисторы, мелкие конденсаторы, галетник, зажимы под провода колонок, столярка) еще на 50грн. Итого, 350грн
Деньги пойдут на оплату хостинга и на другие интересные проекты.
Детали
В усилителе можно применять постоянные резисторы типа УЛИ, ВС или МЛТ-0,5, в качестве разделительного конденсатора С2 типа К 73-17, К71-7, К 78, К40 у9. В блоке питания можно использовать силовые трансформаторы и дроссели от советских магнитофонов, телевизоров.
В анодном питании использовать электролитические конденсаторы К50-32 100мкФх350В, или импортные на такое же напряжение. Вместо дросселей можно поставить резисторы МЛТ-2 сопротивлением 250-300 Ом, при этом увеличив емкость электролитических конденсаторов вдвое. Конденсаторы в выпрямителе смещения расчитаны на напряжение 50-100В.
При подключении усилителя на нагрузку 8 Ом можно использовать выходные трансформаторы ТВЗ-1-1, ТВЗ-1-2. При нагрузке 4 ома применять ТВЗ-1-9.
Схема простого лампового стерео УМЗЧ
Изменил только несколько элементов – добавил дополнительное звено CR в фильтр источника питания и увеличил емкость последнего конденсатора в фильтре. Это действие было вызвано борьбой с гулом 100 Гц.
Советую всем на будущее сначала запустить усилитель без регулятора, и если все в порядке, то подключите и его. Кроме того, увеличил емкость конденсатора, соединяющего сетку пентода с триодным анодом, и заменил потенциометры резисторами. TS40/29/676 служит трансформатором питания и 2 звуковых TG2,5-1-666 для динамиков на каналы. Масса разведена в стиле звезды. Накал не выпрямлен и не симметрирован – оно как оказалось не влияет.
Анодное напряжение пентода составляет 270 В, а триода – 210 В. Все элементы смонтированы навесняком прямо на панельках. Корпус из найденной доски сосновой, лист металла 2 мм. Чехлы трансформаторов также изготовлены из ДСП. Монтаж и наладка не доставили особых хлопот – УНЧ заиграл с самого первого включения.
Конечно не обошлось без индикатора на радиолампе EM84, которая радует глаз миганием в такт музыке. Вот схема, которую использовал для управления радиолампой EM84:
Только увеличил значение анодного резистора до 600 кОм, и теперь лепестки без сигнала светятся на длину около 3 мм.
Ну и после взял осциллограф и сделал основные измерения усилителя. Нагрузка тестовая в виде резистора 8,2 Ом, и вот результаты:
- Среднеквадратичная мощность: 2 Вт (считывание при начальном искажении синусоиды)
- Частотная характеристика: 21 Гц – 19,7 кГц @ -3 дБ, 26 Гц – 19 кГц @ -1,5 дБ
Думаю что установка более качественного звукового трансформатора, например TG5, расширит полосу АЧХ, особенно сверху. Определенно стоит попробовать достать его.
Усилитель потребляет около 50 Вт от сети независимо от того, играет он или нет – класс А он и есть класс А))
Настройка усилителя
При правильном монтаже и исправной лампе первый каскад не требует настройки. Настройка второго каскада заключается в регулировке тока покоя лампы в пределах 40-45 мА в контрольной точке в катоде. Падение напряжения на катодном резисторе сопротивлением 1 Ом должно быть около 0,04-0,045 В. При изготовлении варианта усилителя с автоматическим смещением следует подобрать катодные резисторы так, чтобы ток протекающий через лампу выходного каскада был равен 40-45 мА, падение напряжения на этих резисторах будет в пределах 20-25 В.
