Комментарии по изготовлению шасси и усилителя для начинающих слесарей

↑ Шасси

Шасси изготовлено из листового железа толщиной 1,5 мм. Где такое взять? Самый простой способ — купить за копейки у мужиков, работающих в пункте приема металлов. Резать болгаркой, но обязательно по направляющей.
Я прижимаю просто кусок 10 мм фанеры с ровным краем двумя струбцинками и режу. Далее напечатать развертку шасси на принтере форматом А3. Контор, имеющих такие принтеры много. На крайний случай можно распечатать на двух листах формата А4 и потом их склеить. Затем приклеиваем скотчем бумажную развертку на вырезанную в размер заготовку шасси и накерниваем все круглые отверстия и углы прямоугольных. Снимаем бумажный шаблон и идем далее.

Сверлим ВСЕ отверстия сверлом 1,0-1,5 мм., в том числе и в углах некруглых отверстий. Далее сверлим все круглые НЕРЕЗЬБОВЫЕ отверстия до нужного диаметра. Причем отверстия большого диаметра как минимум в два приема. Например отверстия 8-10 мм. я сверлил сначала сверлом 5-6 мм. А затем уже нужного диаметра. Это лучше делать потому, что сверлил ручной дрелью, и так меньше вероятносить ухода отверстия от намеченного центра. Отверстия диаметром более 12 мм. я сверлил зенковкой. Ее я переточил с угла 90 градусов на минимально получившийся. Приблизительно градусов 60-70. Конусные и ступенчатые сверла дороги, и не все их могут себе позволить.

Затем сложная работа… Выпиливаем некруглые отверстия обычным ручным лобзиком. Пилки в магазине лучше попросить специальные — по металлу. На дольше одной пилки хватает. Большое отверстие под плату я делал болгаркой. Но опять же по направляющей, чтобы ненакосить. Можно до самых углов не прорезать. И уже потом ручками дорезать в углах полотном от ножовки по металлу.

В болгарку оптимально ставить диск толщиной 1 мм. Тоньше — линия реза может уйти от прямой, толще труднее пилить. Болгарка у меня небольшая, диск до 120 мм. После выполнения всех отверстий, не затрагивая резьбовые, там пока остались просто дырочки диаметром 1 мм, снимаем все заусенцы. В прямоугольных — напильником, в круглых — сверлом диаметром 12-14 мм.

Дальше — самое проблемное — гнуть заготовку. Мне, к счастью, повезло. Мне, вместе с гаражом, достался от прежего хозяина железный верстак с металлической столешницей толщиной приблизительно 2,5-3 мм. и широкими закрайками. У тех-же мужиков на пункте приема было куплено два уголка 45×45 мм. и длиной 700-800 мм.

На железных развалах было докуплено два болта с шайбами и гайками на 12 мм. Болты и гайки лучше брать советские (российские), у китайцев железо дрянь. Затем сверлим в уголках и на краю столешницы отверстия под болты. Сверлить лучше все зараз, оба уголка и столешница. Чтобы не разъехалось в процессе сверления — стягиваем предварительно столярными струбцинами. И вот простейшая листогибка готова.

Вставляем между уголков заготовку, стягиваем болты и работаем молотком. Можно работать и деревянной киянкой, но я предпочитаю стучать слесарным молотком. Бить надо через 6-10 миллиметровую текстолитовую пластину. Так получается аккуратнее. Да, со временем текстолитина крошится и приходится искать новую, но это уже издержки технологии. После гибки — последний этап — изготовление резьбовых отверстий. Поскольку толщина шасси маленькая, отверстия под резбовые лучше не сверлить, а делать пробойником. Наверное все видели такие в заводских конструкциях.

Я сделал пробойники из сломанных метчиков. Для резьбы М3 надо пробойник 2,5 мм, а на резьбу М4 — 3,0–3,3 мм. Вместо матриц, это то, что надо подложить снизу, перед тем как делать пробойником дыру, я использовал гайки различных диаметров. Т. е. делаем так, по пионерски.

Кусочками пластилина прикрепляем гайку к шасси снизу в нужном месте. У нас же там миллиметровые отверстия насверлены были заранее, так что видно куда лепить гайку. Затем переворачивам конструкцию и кладем так, чтобы гайка легла на наковаленку. Сверху на дырочку ставим пробойник и бъем молотком 2-3 раза.

Главное чтобы после первого удара ничего не сместилось. У кого руки прямые — станет нормально получатся после 10 — 20 отверстий. Для отверстий под М3 я брал гайку М5, а под М4 — гайку М6. Т. е. отверстие в гайке = диаметру пробойника + двойная толщина металла шасси.

В этой конструкции главное не забыть, что резьбовые отверстия под трансформаторы, плату усилителя, ламповые панельки и сетевой разъем надо бить внутрь шасси. А все остальные — наружу. Таким образом в конструкции используется только ДВЕ гайки. Ими осуществлено крепление октальной панельки под переключатель сопротивления нагрузки. С большим трудом была найдена панелька, которая крепится с помощью хомутика. Панелька крепится изнутри шасси. Наруже видны только два болта М3 с шайбами (смотри фото).

Далее вырезаем переднюю и заднюю лицевые панели. После их рассверловки обязательно надо проверить на совпадение всех отверстий с отверстиями на шасси. И в случае необходимости, надфилем подправить несовпадающие отверстия.

Окраска лицевых панелей должна производиться в последнюю очередь. Технология окраски может быть различной. Одна из них описана в моей статье на Датагор.ру.

Внимание! Автор использовал переменные резисторы с посадочным диаметром 9 мм, входные и выходные пластиковые разъемы с посадочным диаметром 10 мм и тумблеры МТ — 1, МТ — 3 с посадочным диаметром 6 мм. При использовании других деталей, отверстия под них необходимо будет скорректировать.

↑ Конструкция и детали

Рис. 3. Плата в высоком разрешении (жмите пипку раскрыть на весь экран)
Оба канала усилителя, кроме блока питания, целиком смонтированы на одной печатной плате (рис. 3). Так как лампы рассеивают достаточно много тепла, стремиться получить высокую плотность монтажа нет смысла. По этой же причине в качестве материала для печатной платы желательно применить фольгированный стеклотекстолит — этот материал более температуростоек, чем текстолит или гетинакс, и при нагреве не деформируется, что часто случается с платами на основе гетинакса.

Резисторы могут быть типов ВС или МЛТ. R1-R5, R13 и R14 могут быть любой мощности (печатная плата расчитана на установку резисторов типа ВС-0,5 и МЛТ-0,5), R6, R7, R8, R11 и R12 лучше взять мощностью не менее 0,5 Вт (для R7 и R8 это обусловлено не столько рассеиваемой на них мощностью, сколько возможностью «прострела» между витками нарезки в момент подачи питания на усилитель). R9 должен быть мощностью не менее 1 Вт, R10 — 2 Вт. R10 лучше всего взять проволочный — также из-за возможного пробоя в момент включения, но в крайем случае подойдет и МЛТ-2. Сопротивления резисторов R1, R11-R14 могут значительно отличаться от указанных на схеме: R1 может быть от 100 кОм до 1 МОм; R13, R14 от 1 до 100 кОм, но желательно одинакового сопротивления; сопротивление R11 может варьироваться от 100 до 470 кОм, причем сопротивление R12 должно быть в 5—15 раз меньше сопротивления R11. R7 может быть от 2 до 8,2 кОм. Сопротивление R10 увеличивать не стоит, но можно применять любые резисторы в диапазоне от 100 до 220 Ом. Также может варьироваться и сопротивление R6 — от 22 до 75 кОм, однако при этом нужно учесть, что при увеличении сопротивления R6 необходимо увеличивать и сопротивление R4, в результате чего несколько изменится глубина обратных связей, а следовательно изменится чувствительность усилителя.

Для установки необходимой чувствительности нужно будет подобрать сопротивление R5. Сопротивление R9 изменять не стоит — лишь в крайнем случае можно установить резистор сопротивлением 130 Ом. На печатной плате предусмотрено два места для резистора R12 (на монтажной схеме обозначены как R12«), подключенные параллельно, поэтому в качестве R12 можно использовать и два резистора с сопротивлением большим номинального. Резисторы R4, R5 и R9 для обоих каналов не помешает подобрать попарно с наиболее близкими значениями сопротивлениий — это облегчит настройку усилителя.

Конденсаторы C1, C2 и C4 пленочные. C1 и C2 типа К73—9, C4 — К73—17. Емкость C4 может быть от 0,47 до 1,5 мкФ. Рабочее напряжение конденсаторов C1 и C2 не критично (применены конденсаторы с напряжением 100 В), напряжение конденсатора C4 должно быть не менее 250 В. Можно применить и другие типы конденсаторов, однако при этом нужно учесть, что например металлобумажные или слюдяные конденсаторы будут иметь значительно большие габариты, а применение сегнетоэлектрических конденсаторов в звуковых цепях недопустимо из-за значительного пьезоэффекта.

Применение негерметизированных конденсаторов (типа БМТ, МБМ) также недопустимо из-за наличия в них больших токов утечки. Абсолютно не подходят электролитические конденсаторы. Конденсаторы фильтров питания — любые подходящие по габаритам электролитические с рабочим напряжением не менее 300 В. Емкость C3 должна быть не менее 10 мкФ (однако в этом случае желательно увеличить сопротивление R7 до 5,1—6,2 кОм), емкость C5 уменьшать нежелательно (в крайнем случае можно поставить 220 мкФ). Также нежелательно уменьшение емкости конденсатора фильтра C7 в блоке питания.

Диоды

выпрямительного моста также можно заменить на любые другие, важно лишь чтобы при включении усилителя они выдерживали ток зарядки конденсаторов фильтра (до
2 А
), и были расчитаны на обратное напряжение не менее
400 В
. Из отечественных вполне подойдут КД226Г, Д226, Д226Б.

Панелька ПЛ9—2
Панелька ПЛК9
Доработанная панелька ПЛК9

Для размещения ламп использованы панельки типа ПЛ9—2

. Подойдут и другие панельки, которые можно устанавливать на печатную плату. При отсутствии таковых можно использовать панельки, не приспособленные для печатного монтажа. Для установки на плату к их выводам можно подпаять отрезки толстого одножильного провода, с помощью которых панелька и будет установлена на плате. Однако предпочтительнее будет доработать непосредственно выводы панельки, откусив острыми бокорезами (кусачками) часть вывода (см. фото).

Джамперы JP1 использованы от вышедших из строя системных плат компьютеров. Такого же типа и штырьки разъема, через который сигнал подается на вход усилителя. Для подсоединения выходного трансформатора и блока питания на плате также смонтированы штырьки — они использовны от унифицированных разъемов, использовавшихся в телевизорах. Провода к этим штырькам подпаиваются, хотя не исключено и применение разъемов. При монтаже особое внимание следует уделить подсоединению к общему проводу — все цепи общего провода должны соединяться либо в одной точке, либо в строго определенной последовательности. На печатной плате такая последовательность соблюдена — необходимо лишь проследить, чтобы не было «лишних» соединений.

Номинальная выходная мощность усилителя — 3 Вт, максимальная 4 Вт, номинальное входное напряжение 0,75 В. Этой мощности вполне достаточно для комфортного прослушивания аудиопрограмм в комнате площадью 30 м2 (используются акустические системы 6АС-224, из комплекта радиолы «Кантата-205»).

↑ Сборка усилителя

Сборка усилителя хорошо видна на фотографиях в статье. Все детали располагаются на печатных платах. Исключение составляют резисторы, стоящие в катодах и экранных сетках 6П14П. Земляной провод сначала идет с платы анодного питания на плату усилителя в точку, ближайшую ко входу усилителя. А затем уже во все остальные, нужные места.
«Земляные» концы переменных резисторов соединены между собой медным голым толстым проводом и соединяются с «земляным» проводом на входных разъемах. И от входных раъемов «Земля» идет уже на плату. В результате получается разводка, максимально приближенная к разводке типа «Звезда». Вообще, разводка земли дело сложное. Тут нужны и знание теории, и «нюх», и даже удача. У меня фон получился порядка 10 — 15 милливольт на выходе. И это при полностью введенных регуляторах уровня и тембра на короткозамкнутом входе.

Если у кого-нибудь получатся лучшие результаты — буду рад! Земля соединяется с корпусом около входной точки усилителя на плате. Для этого под один болт, крепящий плату, подложен лепесток. Это хорошо видно на фотографии. Выходной каскад работает в режиме АВ. Ток покоя обеих ламп около 70 мА. При максимальном сигнале анодный ток увеличивается до 110 — 120 мА.

↑ Фильтр на входе — зачем?

На входе усилителя применен фильтр, не пропускающий низшие частоты звукового диапазона на вход усилителя (примерно от 40 Гц и ниже). Необходимость в таком фильтре вызвана следующими соображениями: а) большинство бытовых акустических систем среднего класса имеют нижние рабочие частоты от 40 до 60 Гц и в принципе не способны воспроизвадить сигнал с частотой ниже данного порога — подача на акустическую систему сигнала заведомо ниже ее минимальной рабочей частоты лишь порождает значительные дополнительные искажения из-за смещения этим сигналом диффузоров громкоговорителей; б) бытовые помещения отличаются небольшими размерами и, как следствие, на низких частотах в таких помещениях имеется множество резонансов, вызывающих эффект «бубнения» при воспроизведении, причем чем меньше помещение, тем более ярко выражен этот эффект, тем на более высоких частотах проявляется резонанс; в) с уменьшением частоты мощность усилителя, необходимая для воспроизведения, должна увеличиваться (это справедливо для всего диапазона частот) — например, если для воспроизведения с нормальной громкостью сигнала частотой 100 Гц достаточно 3 Вт, то для воспроизведения 50 Гц с такой же громкостью необходимо уже 12 Вт выходной мощности усилителя; г) нижняя рабочая частота большинства промышленных звуковых трансформаторов составляет 40—50 Гц — на более низких частотах трансформатор, также как и акустическая система, теряет эффективность (это происходит из-за конечного значения индуктивности первичной обмотки), а в сочетании с большей мощностью более низкочастотного сигнала также порождает значительные искажения.
С учетом всего этого, а также того, что выходная мощность усилительного однотактного каскада на лампе 6П14П ограничена величиной 4,5 Вт, и было решено использовать такой фильтр. Конечно, если применять высококачественные трансформаторы и акустические системы, то необходимость в таком фильтре отпадает. В этом случае его можно не монтировать, удалив для этого R2 и заменив C2 перемычкой.

Забегая вперед, хочется отметить, что при сравнении звучания усилителя с фильтром и без — субъективное предпочтение всегда отдавалось варианту усилителя с фильтром — басы, вопроки прогнозам, более «упруги» за счет устранения перегрузки выходного каскада и значительного снижения «бубнения» помещения.

↑ О замене ламп

Наиболее близкой по параметрам к лампе 6П14П является 6П18П. Фактически лампы очень близки (при отсутствии маркировки их не отличить вообще) и различаются лишь, если верить справочнику, номинальным напряжением на аноде, которое у 6П18П составляет 170 В при максимально допустимом 250 В. Однако 6П18П прекрасно работает и при более высоких напряжениях и может быть установлена вместо 6П14П без каких-либо изменений в схеме. К сожалению, на этом список ламп, пригодных для такой замены заканчивается — для остальных ламп необходим подбор катодного резистора. Наиболее близкие по параметрам к 6П14П лампы:

Возможно применить лампу 6П1П (с катодным резистором 240 Ом), но у нее другая цоколевка, что влечет за собой необходимость изменения рисунка печатной платы. Лампу 6П43П применить затруднительно (хотя цоколевка и совпадает) из-за большой величины необходимого для ее работы смещения (для этой лампы выгоднее применять т. н. фиксированное смещение от отдельного источника). Лампа 6Н3П без каких-либо переделок заменяется на лампу 6Н26П. Без изменений схемы возможно применение 6Н1П, но она отличается цоколевкой. 6Н2П и 6Н23П малопригодны из-за малого тока анода у 6Н2П (всего 2,3 мА) и сильного микрофонного эффекта у 6Н23П, но попробовать использовать их можно, также учтя их цоколевку (аналогична цоколевке 6Н1П)

↑ Меры предосторожности

1. При любых монтажных работах устройство необходимо обесточивать. Так как в усилителе применены накопительные конденсаторы большой емкости, необходимо дождаться их разрядки, которая происходит в течение 30—40 секунд после выключения усилителя. При испытаниях блока питания отдельно от усилителя будьте внимательны — в этом случае конденсатор C7 способен хранить заряд весьма длительное время (до нескольких суток). Для обеспечения разрядки конденсатора параллельно к нему следует временно подпаять резистор сопротивлением от 100 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт. Категорически не рекомендуется разряжать конденсаторы с помощью короткого замыкания их выводов (например отверткой или пинцетом) — это может привести как к выходу из строя конденсатора, так и к травме.
2. Ламповые усилители, в отличие от транзисторных, не боятся короткого замыкания в нагрузке, но зато обрыв в цепи нагрузки может вывести из строя выходной трансформатор. Очень не рекомендуется включать усилитель при отсутствии подключенной к его выходу номинальной нагрузки (номинальное сопротивление нагрузки 4…8 Ом) — это грозит пробоем изоляции первичной обмотки выходного трансформатора вследствие ее значительной индуктивности. Если вы собираетесь эксплуатировать усилитель вместе с наушниками — необходимо учесть это и на время подключения наушников обеспечить параллельное подключение эквивалента нагрузки, которым может служить обычный резистор сопротивлением от 3,9 до 8,2 Ом и рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт. Любые же переключения нагрузки, при которых возможен пусть даже кратковременный разрыв ее цепи, необходимо выполнять только при выключенном питании усилителя.

3. Выходные пентоды 6П14П при работе очень горячие. Не обожгитесь