Однокаскадный ламповый УМЗЧ на 4Вт (6П9), схема и описание

В статье описана конструкция однокаскадного лампового УМЗЧ небольшой мощности, используемого автором совместно с АС, построенной на основе широкополосных головок повышенной чувствительности. В усилителе применено параллельное включение двух пентодов 6П9, отличающихся высоким усилением.

Это и позволило получить выходную мощность до 4 Вт при работе с источником сигнала, обеспечивающим напряжение сигнала до 1,5…2 В, т. е. от любого проигрывателя компакт-дисков или смартфона.

Современный исторический период, с точки зрения технологии, можно отнести к цифровой эре. Цифровые технологии в фотографии, звукозаписи, телевидении, радиосвязи, навигации, в «умном доме» и пр. — реалии нашего времени. Наряду с компьютерными средствами связи и передачи информации, они предоставили возможности, о которых раньше нельзя было и мечтать. В определённом смысле можно говорить об охвате этой технологией всего нашего быта и производства.

В последнее время численность любителей хорошего звука стала увеличиваться за счёт поколения, рождённого в цифровую эру и не заставшего ни виниловых дисков, ни магнитофонов.

В значительной мере этому способствует тот факт, что большую часть музыки современный человек прослушивает через головные телефоны с мультимедийного плейера или смартфона, а в стационарных условиях — через нехитрую акустическую систему телевизора или компьютера с простыми однокристальными УМЗЧ.

Тем не менее с претензией на лучшее звуковоспроизведение известный производитель компьютерного железа тайваньская компания АОреп в 2002 г. выпустил материнскую плату АХ4В-533 Tube со звуковым трактом на лампе и несколькими «аудиофильскими» конденсаторами MultiCap. резисторами Vishay и проводами Cardas. Причём лампу поставили нашу, российскую Sovtek 6922 (6Н23П).

Затем была конструкция АОреп AX4GE Tube-G [1], с предварительным усилителем на трёх лампах и деталями попроще. И всё — эта инициатива подхвачена не была.

В самом деле, чтобы повлиять на звуковоспроизведение кардинально, мало применить только буферный ламповый каскад, да и решение проблем теплового режима и режима питания лампы сразу увеличивает стоимость изделия.

Что же можно сделать в этом направлении? Ответ — применить полноценный ламповый усилитель. Каким требованиям должен соответствовать УМЗЧ? Безусловно, усилитель должен быть построен в соответствии с определёнными правилами, сложившимися в результате вековой практики лампового звуковоспроизведения, с учётом современных технологий.

По возможности он должен быть несложным, иметь достаточную выходную мощность и хорошие параметры, разумные габариты и массу. Вопрос теплового режима и энергопотребления тоже может оказаться актуальным. В общем, понятный набор требований, зачастую находящихся в противоречии друг с другом.

В отличие от транзисторной схемотехники, ламповая традиционна. Придумать что-то прорывное сложно. Первая мысль при взгляде на схему лампового УМЗЧ — как всё просто!

Но секрет хорошего звука, как правило, не в каком-то необычном схемотехническом решении, а в тщательной проработке конструкции и правильном выборе используемых элементов.

Один из принципов ламповой схемотехники — звуковой тракт должен быть максимально коротким, а число каскадов усиления — минимально.

Хотя на практике не всё так уж однозначно, тем не менее, при прочих равных условиях, два каскада усиления предпочтительнее, чем три. Малокас-кадность — одно из преимуществ ламповой схемотехники.

От лампового каскада можно получить большой коэффициент усиления, при этом число каскадов усиления минимально. Отсюда и особая звуковая панорама: музыкальные инструменты и голоса расположены по всему акустическому пространству.

При прослушивании АС с «правильным» ламповым усилителем через некоторое время о громкоговорителях просто забываешь, их как бы нет, звук растворяется в пространстве, мозг перестаёт ассоциировать их с источником звука (конечно, при соответствующем качестве записи исходной фонограммы).

Итак, два каскада лучше, чем три. Тогда один лучше, чем два? Но может ли УМЗЧ иметь один каскад усиления? В середине прошлого века были устройства, в которых УМЗЧ построен всего на одной лампе — пентоде 6П9, например, в телевизорах «Рекорд-12», «Енисей». Применяли его и в любительских конструкциях усилителей.

Изначально эта лампа предназначалась для выходных каскадов широкополосных усилителей, в частности, в видеоусилителях телевизионных устройств [2]. Тем не менее любители лампового звучания успешно применяют эту лампу в звуковом тракте в предоконечном и выходном каскадах. Кроме того, лампа до сих пор доступна и недорога.

Пентод 6П9 имеет восьмиштырьковый (октальный) цоколь и металлический ударопрочный корпус. Зарубежные аналоги — 6L10 и 6AG7. По основным параметрам (но. увы, не по звучанию) к 6П9 близка отечественная пальчиковая лампа 6П15П (причём мощность рассеяния на аноде — до 12 Вт).

Благодаря большой крутизне (10… 11 мА/В) и высокому внутреннему сопротивлению (80… 100 кОм) пентод 6П9 обладает усилением, достаточным для построения однокаскадного усилителя мощности!

С одной лампы при входном напряжении 1,5 Вэфф можно получить выходную мощность до 2 Вт при коэффициенте гармоник около 4 %. Но проблема в том, что анодная нагрузка при этом должна быть примерно 10 кОм. Изготовление выходного трансформатора для такого случая — непростое дело.

Но если использовать две лампы, включаемые параллельно, чувствительность усилителя не изменится, но эквивалентное сопротивление нагрузки уменьшится вдвое. Выходная мощность, естественно, в два раза больше.

Изготавливать выходной трансформатор для эквивалентной нагрузки сопротивлением 5 кОм уже проще. Видимо, подобным образом рассуждал и автор конструкции [3]; приведённая там схема усилителя и была взята за основу.

Схема усилителя

Схема одного канала стереофонического усилителя с блоком питания представлена на рис. 1. Это однотактный усилитель мощности на двух пентодах, включённых параллельно, без ООС, с фиксированным смещением, обеспечивающим анодный ток каждой лампы 30 мА. Можно использовать и автоматическое смещение.

Для этого в цепь катода каждой лампы следует включить резистор сопротивлением 68… 100 Ом (подбирают для каждой лампы по анодному току) мощностью 0,5 Вт, зашунтированный оксидным конденсатором ёмкостью 500… 1000 мкФ на номинальное напряжение 16 В.

От качества этого конденсатора в значительной степени зависит звучание. Третью сетку при этом соединяют с катодом, туда же нужно присоединить и нижний по схеме вывод стабилитрона VD7.

Пентод 6П9 на выходе УМЗЧ — определённый вызов современным представлениям, в соответствии с которыми считается, что хорошее звучание можно получить, применяя только триоды либо пентоды и тетроды в триодном включении.

Действительно, триод более линеен и его внутреннее сопротивление меньше (соответственно меньше и индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора).

Но максимальная выходная мощность такого усилителя на 6П9 снижается, уменьшается и чувствительность. С другой стороны, существует немало сторонников пентод-ных усилителей, утверждающих, что музыкальные произведения определённых жанров лучше звучат именно с пен-тодными усилителями.

Кроме того, главный козырь описываемого усилителя в том, что он однокаскадный, а перевод ламп в триодный режим потребует второго каскада усиления. И сложно сказать заведомо, что будет звучать лучше: двух- либо трёхкаскадный УМЗЧ на триоде или однокаскадный на пентоде [4].

Нужно отметить, что при параллельном включении ламп требуется их подбор. Ведь в таком усилителе лампы работают как бы «дуэтом». И результат во многом зависит от того, насколько хорошо они подобраны, сделать это самому несложно, имея возможность их выбора: 6П9 — лампа не дорогая.

Основное отличие схемы усилителя на рис. 1 от приведённой в (3] — это наличие стабилизатора напряжения для второй (экранирующей) сетки. Контрольное прослушивание показало, что введение стабилизатора заметно улучшило звучание.

Дело в том, что линейность пентода очень сильно зависит от стабильности напряжения на второй сетке, а на больших амплитудах сигнала напряжение на второй сетке тоже начинает меняться. Конденсатор фильтра между сеткой и общим проводом не всегда справляется с таким явлением (на самых низких частотах).

Рис. 1. Принципиальная схема лампового усилителя на лампах 6П9.

В этой конструкции применён параметрический стабилизатор на шести стабилитронах КС524Г и одном КС512А на общее напряжение 150 В. Цепь стабилитронов зашунтирована конденсаторами МБГО ёмкостью 4 мкФ и оксидным ёмкостью 100 мкФ на 160 В (Jamicon).

Вместо цепи стабилитронов можно применить один КС650А. При этом для двух каналов необходимо подобрать два с нужным напряжением стабилизации и установить их на теплоотводы (рассеиваемая мощность — 1,5…2 Вт).

Стабильное напряжение для второй сетки можно обеспечить также с ламповым (на СПЗП) или транзисторным стабилизатором. Резисторы R3, R4 в анодных цепях служат для контроля анодного тока при налаживании. Падение напряжения на них в милливольтах численно равно току анода в миллиамперах. После налаживания их можно исключить.

Выключатель питания SA1 включён последовательно с сетевой обмоткой трансформатора. Для увеличения срока службы ламп, с целью их защиты от подачи анодного напряжения в непрогре-том состоянии, непосредственно в цепь анодного напряжения установлен ещё один выключатель SA2.

Предельно допустимые электрические величины

Детали и узлы

Обычно для предотвращения возможных возбуждений на высоких частотах входной сигнал подаётся на управляющие сетки через «антизвонные» резисторы сопротивлением 1…3 кОм. В данной конструкции в сеточнойцепи отдано предпочтение применению дросселей.

Сравнительное прослушивание усилителя с резисторами БЛП, а затем с дросселями ДМ2,4-20 индуктивностью 20 мкГн в сеточных цепях выявило некоторое преимущество дросселей. Подобные дроссели можно намотать и самостоятельно на ферритовых кольцах, число витков ориентировочно 10-15.

Вместо дросселя можно использовать ферритовые трубки диаметром 3 мм, которые надевают на сигнальный провод, идущий к лампе. Их можно найти на старых компьютерных платах или в импульсных блоках питания. Такая трубка может увеличивать индуктивность проводника (например, эмалированного обмоточного провода) до 10…20 мкГн.

В данной конструкции применён импортный переменный резистор R1 (спаренный). Лучше поставить сдвоенный переменный резистор ALPS RK27 стерео (Blue Velvet) японской фирмы ALPS Electric.

Постоянные резисторы можно применить любые из серий С2-23, С2-29, ВС, БЛП. Если в качестве источника сигнала для этого усилителя предполагается использовать исключительно компьютер, то в этом случае можно вообще обойтись без регулятора громкости на входе усилителя, регулируя уровень входного сигнала непосредственно с компьютера, реализовав так называемый «короткий тракт».

Особенностью усилителя является отсутствие межкаскадных разделительных конденсаторов. Здесь же есть лишь конденсатор во входной цепи — полиэтилентерефталатный К73-17. В данной конструкции применены самодельные выходные трансформаторы (рис. 2) на броневом ленточном магнитопроводе из стали Э310, соответствующем типоразмеру ШЛ20х32, площадь сечения — 6,4 смг.

Рис. 2. Самодельные выходные трансформаторы.

Он наиболее близок к трансформатору ОСМ 1-0,063 промышленного производства. Для первичной обмотки использован обмоточный провод диаметром 0,23 мм, для вторичной — 1 мм. Для указанного на схеме режима работы сопротивление нагрузки, приведённое к первичной обмотке, немного более 4,8 кОм.

Индуктивность первичной обмотки для расчётной граничной частоты fH = 40 Гц должна быть 19…20 Гн, что соответствует примерно 5000 витков. Коэффициент трансформации л = 31 для нагрузки сопротивлением 4 Ом и п = 22 — для 8 Ом. В одном слое катушки можно уложить до 180 витков первичной обмотки и до 40 витков вторичной обмотки.

Таким образом, 5040 витков первичной обмотки можно намотать в 22 слоя, а 160 витков вторичной (для нагрузки 4 Ом) — в четыре слоя. Добавив к ней ещё 69 витков, трансформатор можно использовать на нагрузку 8 Ом. Учитывая, что добавочная обмотка предназначена для нагрузки 8 Ом, её можно намотать более тонким проводом.

Для получения достаточной широкополосности усилителя обмотки выходного трансформатора должны быть оптимально секционированы.

Секционирование уменьшает индуктивность рассеивания трансформатора, но чрезмерное секционирование приводит к росту межобмоточной ёмкости, а также к ограничению полосы пропускания в области высоких частот.

Ёмкость можно снизить, увеличивая толщину межобмоточной изоляции, но при этом уменьшаются коэффициент заполнения и потокосцепление между обмотками.

Триод обладает малым внутренним сопротивлением; для него основной проблемой является индуктивность рассеяния, поэтому первичную обмотку триода разбивают на 4-5 (а то и более) секций, между которыми укладывают секции вторичной обмотки, которые, обычно, соединяют параллельно.

Внутреннее сопротивление пентода велико, влияние индуктивности рассеяния незначительно. Основной проблемой для него является межобмоточная ёмкость, поэтому чрезмерное секционирование, наоборот, может ограничить полосу пропускания. В отличие от усилителей на триодах, трансформаторы пентодных усилителей не подвергают значительному секционированию.

Во многих пентодных усилителях середины прошлого века вторичную обмотку просто укладывали между половинками первичной обмотки. По этой же причине, если анодное напряжение выходной лампы не превышает нескольких сотен вольт, в качестве межобмоточной изоляции лучше использовать бумагу, а не лавсан, фторопласт и иные синтетические материалы.

В данной конструкции применён следующий способ укладки: вначале уложено шесть слоёв первичной обмотки по 180 витков в слое (1080 витков), затем два слоя вторичной (80 витков), потом 11 слоёв первичной обмотки (1980 витков), ещё два слоя вторичной и остальные 11 слоёв первичной обмотки. Затем домотано 69 витков для обмотки на нагрузку 8 Ом.

Между собой включают последовательно не только секции первичной обмотки, но и вторичной. При таком секционировании вторичную обмотку удобнее наматывать отрезками провода относительно небольшой длины.

Кроме того, секции вторичной обмотки невозможно сделать одинаковыми, наводимые в них ЭДС всегда немного отличаются. Последовательное соединение обмоток снимает эту проблему.

Каждую следующую секцию обмотки начинают наматывать с той стороны, где закончилась предыдущая. Таким образом, первичная обмотка содержит 5040 витков, вторичная — 160 + 69 витков.

Намотку производят виток к витку. Межслойная изоляция — один слой обычной бумаги (например, из тетради), межобмоточная — два-три слоя. Ленты изоляции должны быть на 5 мм шире расстояния между щёчками. По их краям ножницами делают насечки для того, чтобы они легли между щёчками без складок. Это надёжно изолирует слои и секции друг от друга.

Для уменьшения влияния подмагничивания постоянным током обмоток магнитопровод трансформатора собирают с зазором. С этой целью между его П-образными частями кладут вставки из бумаги толщиной 0,1 мм.

В зависимости от качества используемой в трансформаторе стали, окончательную толщину прокладки можно подобрать на финальном этапе налаживания усилителя по минимуму искажений и сохранению уровня сигнала на самых низких частотах, наблюдаемому на экране осциллографа.

ВАХ в триоде Динамические характеристики выходной мощности и Кг от сопротивления нагрузки в пентодном включении Данный график Приводится при напряжение анода 300В, второй сетки 150В, напряжении смещения -3В, токе 30мА.

Нет господин Elektrofil, не слушали Вы 6П9 в пентоде с большим током и небольшим анодным резистором. Не утверждали бы так категорично. И 4П1Л уступает ей в этом отношении, драйвер на 6П9 в пентоде может переплюнуть только 6П15П, особенно если требуется большое напряжение раскачки. Согласен еще на 6С45П и всё (последней требуется очень высокое напряжение питания). Уж поверьте, проектируя однотактник на двойных 6С4С мы перепробовали все мыслимые варианты драйвера – хотелось получит двухкаскадный усилитель. А четверки были загнаны в предельные режимы, следовательно потребовалось большое напряжение раскачки, и неслабый ток от драйвера, да и искажения д.б. соответствующими. Эту задачу позволили решить только два типа ламп DIM

Голоса этих драйверов совершенно отличны друг от друга. 6Э5П играет басисто, основательно, с мягкими ненавязчивыми верхами. 6Ж4 напротив имеет великолепную детальность и разрешение, но бас послабее и динамика, атака помягче. 6П9 сочетает в определённой мере достоинства и 6Ж4 и 6Э5П.

Отслушано и усреднено во многих системах. Шалин

Вы, судя по всему, используете 6П9 в пентодном включении, я же предпочитаю триодное. В триодном усиление у этой лампы 22–24, крутизна 11–12 ма/в. 6П15П, являясь электрическим аналогом 6П9, имеет иную электродную структуру, да и звучит по иному: быстрее, резче, менее основательно в басу. В каких-то системах это плюс, в каких-то минус.

По моим наблюдениям лампы в металлических баллонах играют лучше, чем их аналоги в стекле. Например, 6Ж4 обыгрывает при прямом сравнении 6Ж5П. Алексей.

6П9 в триоде играет лучше, чем 6П15П – более артикулированный бас, чище верх.

В пентоде её можно использовать почти в тех же режимах, что и 6П15П.

Но электродные системы у них совершенно разные, на звуке это естественно сказывается Шалин

«голос» 6П9 в пентоде мне лично больше нравится чем «голос» 6П15П в пентоде. Но это всего лишь мои личные предпочтения. Не более. LOki

Потроха 6П9 (Светлана, 73й год) «вполне полноценная третья сетка» представляет собой просто четыре траверсы L0ki

У моих экземпляров 6П9 я намерял мю = 22 – 23, S = 12,7 – 14. Стало быть, Ri примерно 1,7 ком.

Режим, если не изменяет память, был 200в, 50 ма, -4,5 в на сетке Шалин

Вчера вечером слушал новый усилок. На входе тупо перетыкал пентоды 6Ж8–6Ж4–6П9. Питание драйвера 290В (общий с выходным каскадом CLC фильтр 20мкф- 12 Гн – 2500 мкф с шунтами), в катоде 500 ом с кондером 1000мкф+пленка+слюда, В аноде 30К, на 2 сетку резистор 100к + кондер 4мкф с шунтами… Режимы у 6Ж8–6Ж4 близки, только у последней поменьше смещение и усиление выше. Обе хороши, но 6П9 не оставляет им никаких шансов! Даже без особого прогрева, девятка имеет вообще просто одуренное звучание – супер детальное, мощный и одновременно детальный НЧ регистр, позрачность и воздуха валом, почти во всех записях слышен эдакий теплый аналоговый шумок, который ранее был менее заметен, но ничуть не мешает. Даже не померял в каких режимах 6П9 работала -так увлекся прослушкой, а токи то там были даже чепуховые еще и режимы далеки от оптивальных. Надо будет еще с режимами поиграться, в аноде впендюрить килоом так 10… Да, правы были наши корифеи, когда говорили про отличные звуковые свойства 6П9! Eduard Rusanov

Высоколинейный режим для драйвера Каскад на 6П9 в пентодном включении: Ua = 150 В; Uc2 = 150 В; Ia = 29 мА; Rн = 4,3 кОм; Uc1 = -3 В; Uпит = 278 В; Kг = 0,028% А. Никитин

Уважаемый Андрей!Как и прописано в учебниках, 6П9 очень критичен в выборе режима.Я пробовал уйму режимов.При очень низком Rн=3.75 к и при большом Rн=7,5 к звук резкий с искажениями, ток при этом и Uc 2 одинаковые -32 ма и 150 в.При уменьшении Uc 2 до 125в звук мягче и на слух приятнее.Сейчас остановился (по расчету) на режиме Rн=5.6 к, 32 ма, Uc 2 140в. Питание 400в. Может быть я заблуждаюсь, но, в отличии от рекомендованных на форуме режимов, Цыкин и др. рекомендуют максимальные режимы для уменьшения искажений для пентодов. Я подобрал по ВАХ режим с минимальной Кг 3=2.1%, Кг 2=1% близко к кривой максимальной мощности анода примерно в середине анодных напряжений.Получилось неплохо.Не знаю,что еще можно получить с 6П9. Режим Ua=230в, R=5.5k Uc 2=150в, Ia=40 ма, Uпит=420в.Это по расчету на ВАХ.В реальности питание просело до 417в.После прогрева минут 15 режим установился: Ua=2225в, Uc 2=140в, Ia=32 ма. Пока некогда довести до расчетного.На выходных сделаю.Но уже звучит намного лучше первоначального. С уважением,Михаил С уважением,Михаил 44

Михаил, а можно и 6П9 включить триодом – тоже будет очень хорошо. Подозреваю, даже получше, чем 6Ж4. Но усиление будет вдвое меньше. Шалин

Практика пока показала, что самый благозвучный( естественно, у меня – все это ИМХО) режим установился при 8.2к в аноде (меньше пока не пробовал), 150 на второй сетке, катод на земле и литиевая батарейка в сетке. Анодное около 192В. Вторая сетка питалась от отдельного небольшого трансформатора Изначально стояло в аноде 9.1к, но потом было снижено до 8.2к. На слух – лучше! Еще немного слуховых впечатлений. Батарейка в сетке не впечатлила, вернулся к 100 Ом в катоде (самому было удивительно, но впечатления жены аналогичные). Резистор в катоде все же увеличил до 9.7к, т.к. раньше были немного раздражающие верха. Поднял питание каскада, теперь на аноде 200В, на сетке те же 150В от отдельного источника. Отслушиваю разницу между стабилизацией сетки относительно катода и земли… Пока неясно. пробовал. В первую очередь начал с паспортного режима, т.е. 300В на аноде. Была некоторая некомфортность по верхам, поэтому снизил. В принципе, прихожу к варианту, указанному в посте выше, точнее почти к нему. Колебания происходят между режимами Ua-k =192V, Uc 2 =150 и Ua-k=155, Uc 2=145. Напряжения указываю измеренные на макете, поэтому отличие на пару вольт имеет место быть Отличие по звуку не очень большое, но все же ощутимое. Батарейку слушал в обоих режимах, все же не нравится FEV

> Сообщение от Михаил 44

> По моему опыту,чем меньше у 6п9 нагрузка,тем лучше она играет.Остановился при этом токе на 6.2 к.

У меня, примерно, так же. На свой «ух» остановился на 6,9 ком. Начинал с 10 ком. FAK

Блок питания

Питание усилителя, в конечном счёте, определяет его энерговооружённость. Трансформатор питания достаточной мощности, мостовой полупроводниковый выпрямитель, дроссели в сглаживающем фильтре, конденсаторы фильтров — это всё, от чего напрямую зависит качество звука.

Самый простой вариант — применение готового унифицированного трансформатора. В данном случае оказался подходящим и был использован анодно-накальный ТАН43-220-50К. Помимо сетевой обмотки, он содержит четыре обмотки на напряжение 56 В и ток 150 мА, две обмотки на 12,6 В (ток 150 мА) и две накальные обмотки 6,3 В (1,65 А).

Для получения необходимого анодного напряжения обмотки по 56 В были включены последовательно (соединения обмоток показаны на схеме), а каждая накальная обмотка питает пару ламп одного канала.

Одна из оставшихся обмоток использована как источник отрицательного смещения на управляющие сетки ламп. Кроме ТАН43, также подойдут ТАН28, ТАН29, ТАН42 и любой другой сетевой трансформатор с подходящими напряжениями обмоток и габаритной мощностью не менее 60 Вт.

Резисторы R6- R9, традиционно включаемые параллельно нитям накала, образуют искусственную среднюю точку, уменьшая фон переменного тока. К одной из накальных обмоток через гасящий резистор R13 подключён светодиод индикации включения усилителя.

В анодном выпрямителе применены диоды MUR4100E, также можно использовать любые «быстрые» диоды на соответствующее напряжение. Из отечественных подойдут КД226В-КД226Е.

В этом случае параллельно каждому диоду полезно подключить конденсатор ёмкостью 10 нФ на номинальное напряжение не менее 400 В. В выпрямителе смещения можно использовать любые выпрямительные диоды.

Стабилитрон VD16 — любой на напряжение стабилизации 5…6 В, например КС156А.

Подстроечные резисторы R11, R12 — СП4-1 (СПО-0,15), подойдут очень удобные многооборотные СП5-2, СП5-3. Постоянные резисторы — МЯТ, С2-23 или их аналоги. В анодном выпрямителе желательно использовать конденсаторы Jamicon или Samsung. Дроссели L3, L4 в этой конструкции установлены готовые импортные на ток 80 мА, сопротивлением 180 Ом, вместо которых можно применить дроссели от старых ламповых телевизоров, например Др5-0.08. В качестве выключателей применены спаренные микропереключатели МТД-3.

Конструкция усилителя

Усилитель собран на П-образном шасси размерами 335x150x50 мм. На верхней части шасси, прикрытой дюралюминиевой фальшпанелью, размещены трансформаторы и лампы. Сетевой трансформатор прикрыт стальным кожухом размерами 90x90x100 мм.

Рис. 3. Внешний вид лампового усилителя.

Вокруг выходных трансформаторов, по углам, установлены стойки квадратного сечения, к которым прикреплены дюралюминиевые пластины, прикрывающие выходные трансформаторы. Получившийся короб имеет внешние размеры 90x94x240 мм. По периметру шасси облицовано отделочным ламинированным уголком с внешними габаритами 50x174x352 мм (рис. 3).

Облицовка — из дубовых или берёзовых дощечек, покрытая лаком, только прибавит изделию респектабельности.

В задней части корпуса расположены клеммы для подключения проводов кабелей к АС. На лицевой части шасси установлены регулятор громкости, выключатели анодного и сетевого напряжения, индикаторный светодиод. Лицевая часть также прикрыта дюралюминиевой фальшпанелью размерами 58×184 мм.

Все металлические поверхности покрашены термопорошковым способом. Надписи нанесены методом лазерной гравировки и зачернены (рис. 4).

Рис. 4. Надписи нанесены методом лазерной гравировки.

Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси показаны на рис. 5.

Рис. 5. Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси.

Сборку усилителя начинают с установки ламповых панелей, сетевого и выходных трансформаторов, дросселей, плат блока питания и разводки накальных цепей, которые проведены толстыми (сечением 0,5 ммг) свитыми проводами.

Цепи накала максимально удалены от входных цепей усилителя. Все детали блока питания смонтированы на трёх печатных платах рис. 6 — рис. 8.

Рис. 6. Детали блока питания (плата 1).

Рис. 7. Детали блока питания (плата 2).

Часть мелких деталей усилителя смонтирована навесным монтажом. Некоторые детали припаяны непосредственно к выводам ламповых панелей, а основная их часть смонтирована на лепестках монтажной платы.

В качестве общего провода использован лужёный медный провод, установленный на изоляционных стойках между монтажной платой и ламповыми панелями. Шасси электрически соединено с общим проводом около входных разъёмов.

Цепи от входных разъёмов к регулятору громкости и от регуляторов громкости к входу усилителя разведены экранированным проводом минимальной длины. Учитывая уровень входного сигнала, входные цепи можно развести и обычной витой парой. В этом случае провода пары используют как сигнальный и общий.

Рис. 8. Детали блока питания (плата 3).

Налаживание усилителя

Налаживание усилителя заключается в установке и выравнивании тока покоя ламп. Контроль анодного тока осуществляется с помощью милливольтметра, по падению напряжения на резисторах R3 и R4 (примерно 30 мВ).

При этом желательно осуществлять контроль формы выходного сигнала по осциллографу на эквиваленте нагрузки, на низкочастотном краю полосы ЗЧ и на частоте 1000 Гц, по максимальной линейности выходного сигнала, особенно на предельной мощности усилителя, подбирая более точно ток покоя небольшим изменением напряжения смещения подстроечными резисторами R11, R12.

Подбор ламп в пары можно осуществить непосредственно в усилителе. Для этого устанавливают все четыре лампы и на их управляющих сетках резисторами R11, R12 выставляют напряжение смещения равным -3 В и фиксируют их анодный ток. Лампы переставляют так, чтобы их токи в парах были наиболее близкими.

Затем для одной пары ламп производится снятие зависимости их анодного тока, в интервале 10…50 мА с шагом 5… 10 мА от напряжения смещения на их управляющей сетке. Результаты записывают в таблицы (I* = f(Uc„)).

Полученные таблицы для всех имеющихся ламп позволят более точно подобрать лампы в пары в рабочем интервале их анодного тока. Естественно, все измерения необходимо проводить в отсутствии входного сигнала. Лампы предварительно следует прогреть не менее получаса.

После подбора ламп и окончательной установки их токов покоя можно осуществить более точно подбор толщины немагнитной прокладки в магнитопроводах выходных трансформаторов.

При этом оптимальную толщину зазора определяют по визуальному контролю формы выходного сигнала на экране осциллографа как компромисс между амплитудой выходного сигнала и его формой на низкочастотном краю полосы.

Однозначных рекомендаций здесь дать невозможно, всё зависит от качества трансформаторной стали, намотки трансформатора, его формы и размеров. С большим сечением магнитопровода, как правило, можно расширить область усиливаемых низких частот.

Номинальные электрические данные

Об измеренных параметрах усилителя

Параметры усилителя по современным меркам могут показаться скромными. Номинальная выходная мощность — 3 Вт, максимальная — 4 Вт (при входном напряжении 2 В), по современным меркам совсем немного. Но это «ламповые» ватты!

В силу плавного, мягкого ограничения амплитуды выходного сигнала в лампах, по сравнению с транзисторами. эта мощность эквивалентна десятку «транзисторных» ватт, по субъективному восприятию звука. Этот феномен хорошо знаком любителям «лампового» звука. Для комфортного прослушивания лампового усилителя в современных квартирах с «правильной” АС, как правило, достаточно 1… 1,5 Вт.

Полоса рабочих частот по уровню -3 дБ равна 20…20000 Гц. На рис. 9 представлен спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт. На рис.

10 — то же при выходной мощности 3 Вт Гармонические искажения — THD в англоязычной аббревиатуре, точнее коэффициент гармонических искажений, THD+N — то же плюс шумы усилителя, выраженные в процентах. Полученные значения искажений (4 %) являются неплохим результатом для лампового усилителя.

Рис. 9. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт.

Конечно, современные транзисторные усилители имеют более низкие искажения, но их формальное сравнение, без учёта спектрального состава сигнала, лишено всякого смысла.

В силу особенностей двухтактных схем современных транзисторных усилителей, в них подавлены чётные гармоники, что приводит к формальному снижению значения коэффициента гармоник. Но преобладание нечётных гармоник, особенно третьей при отсутствии второй, негативно влияет на субъективное восприятие звучания.

Эксперименты показали, что более благоприятно на слух воспринимаются фонограммы, воспроизводимые усилителями, в спектре искажений которых гармоники плавно спадают по мере их номера, но их спектр должен быть коротким. В отличие от транзисторного, такое звучание не утомляет, обогащая звучание вокала и музыкальных инструментов.

Рис. 10. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 3 Вт.

Контрольные прослушивания оркестровых фонограмм показали, что усилитель обеспечивает хорошую панораму звучания, инструменты находятся каждый на своём месте, причём их звучание локализовано не только в горизонтальной плоскости, но и в глубину, и по высоте. Отсутствует какая-либо привязка звука к громкоговорителям. Конечно, всё это справедливо только при соответствующем качестве записи. Все огрехи фонограммы сразу становятся заметными.