Усилитель изготовлен на базе узлов промышленного УПВ-1,25 (мощностью 1250 Вт). Он обеспечивал звуковое вещание в небольших городах или в районах крупных городов. В предлагаемом усилителе, предназначенном для озвучивания зала дискотеки, достигнуты мягкая характеристика ограничения амплитуды и небольшие гармонические искажения.
Современные усилители звуковой частоты с выходной мощностью 1000...2000 Вт строят на транзисторах. Ламповый усилитель такой мощности имеет общий вес 150...200 кг и его размеры намного больше, что делает его неудобным при перевозке. Но если он используется стационарнов одном помещении, этот недостаток менее заметен.
Ламповый усилитель, изготовленный для клубной дискотеки, при его относительной простоте обеспечивает высококачественное звучание через распределенную по залу акустическую систему. Звуковой тракт полностью выполнен на лампах, а блок питания выполнен по классической трансформаторной схеме. В качестве выходных ламп использованы всего две мощные лампы ГУ-81 М с катодом прямого накала.
Усилитель изготовлен на базе узлов усилителя, разработанного а 70-х годах для проводного вещания, - УПВ-1,25 (мощностью 1250Вт). Его устанавливали в районных узлах связи и он обеспечивал звуковое вещание в небольших районных городах или в районах крупных городов. Конструктивные особенности этого усилителя делали его очень надежным и долговечным в эксплуатации: его включали утром в б ч, а выключали в 24 ч, когда заканчивалась трансляция. Таким образом, он работал годами по 18ч в сутки.
Мне пришлось внести изменения в конструкцию усилителя, чтобы улучшить его параметры и согласовать выходное напряжение с нагрузкой, а обслуживание и перемещение было более удобным. Сначала я перемотал вторичную обмотку выходного трансформатора, поскольку в заводском варианте выходное напряжение составляло 240 В. Затем изменил конструкцию, собрав усилитель в двух блоках (фото на рис. 1) , соединяемых кабелем с разъемом (блок усилителя и высоковольтный блок питания). Схема блока питания изменена. Приняты меры для расширения полосы пропускания, а транзисторы, применявшиеся в драйвере предоконечного усилителя, исключены. Предварительный усилитель собран также на лампах с микшером на два входа и микрофонным усилителем. В результате получился усилитель с хорошими для УМЗЧ большой выходной мощности показателями.
Технические характеристики усилителя:
- Максимальная/номинальная выходная мощность, Вт 1200/1000;
- Сопротивление нагрузки, Ом 8...16;
- Уровень шума, дБ -80;
- Полоса пропускания при неравномерности АЧХ 1,5 дБ, Гц 25...20000;
- Коэффициент гармоник, %:
- в полосе 60...400 Гц 1,5;
- 400...6000 Гц 1;
- 6000...16000 Гц 1,5.
Описание усилителя и блока питания
Предварительный усилитель (рис. 2) состоит из микрофонного усилителя на лампе VL1, двух одинаковых ступеней на лампах VL2, VL3, регуляторов тембра, усиления и микшера на лампе VL4. Каких-либо особенностей усилитель не имеет, но накал ламп предварительного усилителя осуществляется постоянным током.
Предоконечный усилитель УМЗЧ (рис. 3) содержит три лампы - VL5 - VL7. На триодах VL5 собран усилитель с нагрузкой в виде трансформатора Т1, создающего парафазные сигналы. Разделительный конденсатор С27 исключает подмагничивание магнитопровода трансформатора. Далее следуют две усилительные ступени, собранные по двухтактной схеме на лампах VL6, VL7 (6Н8С, 6Н6П).
Для получения необходимого импульса анодного тока при низком напряжении на экранных сетках на пентодные сетки ламп VL8, VL9 подается напряжение около 700 В. Напряжение отрицательной обратной связи (ООС), которая вводится на вход двухтактной ступени предоконечного усилителя, снимается с делителя, который состоит из резисторов R71, R69 и R72, R70. Конденсаторы С28-С31, С34-С37, С40-С45 обеспечивают необходимую коррекцию частотной характеристики ступеней, охваченных ООС. Для повышения устойчивости работы усилителя за пределами полосы пропускания первичная обмотка выходного трансформатора шунтирована цепями C41R67 и C42R68; с той же целью последовательно а цепи управляющих сеток VL8 и VL9 включены резисторы R60 и R64. От высоковольтного блока питания через первичную обмотку выходного трансформатора на аноды мощных ламп VL8, VL9 подается напряжение 3500 В, а на экранные сетки - 700 В. Цепи питания +700 В и +70 В дополнены блокировочными конденсаторами 0,25 мкф на 1000 В и 1 мкФ на 160 В соответственно.
Предоконечный усилитель совместно с оконечной ступенью усилителя мощности охвачен ООС, глубина которой достигает 26 дБ. Глубокая ООС обеспечивает достаточно высокие качественные показатели усилителя, малую чувствительность к смене и разбросу параметров отдельных элементов. Практически отсутствует реакция на отключение нагрузки (нечувствительность к сбросу нагрузки). Это обусловлено очень малым выходным сопротивлением усилителя.
Для обеспечения устойчивости усилителя во всем диапазоне рабочих частот в петлю ООС введены цепи коррекции частотно-фазовой характеристики. В области ВЧ коррекция осуществляется конденсаторами С28-С31, в области НЧ - цепями С35Я51 и С36В52. Для более глубокого подавления синфазной помехи (и четных гармоник) в катодные цепи включены дроссели L1 и L2, а необходимое смещение на сетках ламп создается резисторами R47, R48 и R55. Сигнал с выходной ступени предоконечного усилителя через конденсаторы C38 и C39 поступает на управляющие сетки VL8, VL9.
"Низковольтный" блок питания (его схема с продолжением нумерации элементов показана на рис. 4) построен с сетевым трансформатором, от которого питаются нити накала всех ламп, причем обмотки накала выходных ламп намотаны в двух секциях отдельно. Для накала ламп предварительного усилителя переменный ток выпрямляется диодами VD1, VD2 с конденсатором C46.
Лампы предварительного усилителя питают стабилизированным напряжением. Для питания анодных цепей собран стабилизатор на VL10 - 6H13C. Реле К1-КЗ служат для задержки подачи анодного напряжения на непрогретые лампы; это увеличивает срок службы ламп. Включают реле с помощью реле времени или вручную тумблером. Параллельно резисторам R65, R66 подключены два стрелочных индикатора для контроля анодного тока ГУ-81.
Причиной фона и шумов могут быть и цепи анодного питания, поэтому применены стабилизаторы напряжения на лампе VL10 и группе стабилитронов. Цепи анодного питания каскадов усилителя целесообразно дополнительно шунтировать бумажными конденсаторами (чем больше емкость, тем лучше).
О преимуществах и недостатках ламповых схем усилителей низкой (звуковой) частоты, немало споров. Существуют, прямо таки целые отдельные течения лампового звука, со своими гуру, и адептами. «Только лампы, никаких полупроводников», «гибридные», «однотактные», «фанаты трансформаторов (межкаскадных)» и гибриды и подвиды. Это что касается самодельщиков, которые в любом случае заслуживают уважения. Есть еще те, для кого оболвание ближнего своего, профессия. Там совсем худо. Разумеется, везде есть исключения.
Не будем сейчас касаться «теологии», а посмотрим, что удалось сделать из, буквально подножного хлама.
Начать пожалуй, стоит с того, что приехали мы в Пермский край искать себе местечко для жизни, в основном, с вещами самыми необходимыми и радиодетали в их число не входили. К счастью, в городе нашёлся магазинчик торгующий радиодеталями, со своеобразным ассортиментом, однако, и то что обнаружилось, было за счастье. Радиоэлементы требующиеся для усилителя на лампах, несколько специфичны, это не считая самих радиоламп. Словом, пораскинув мозгами, дал объявление в местную газету о покупке лампового радиоприемника. Много звонили, несколько отдали просто так, с условием «забрать-из-гаража -самому». Набралось аж четыре штуки, потом взбунтовались родственники, а настаивать было неловко - мы тогда временно жили у родителей, а мастерил я у бабушки в частном секторе. К счастью два радио, оказались с весьма близкими внутренностями - типовая схема усилителя НЧ на 6П14, и блок питания одинаковый. "У нашей Алёны Игоревны, внешность такая типическая-типическая".
Первой предательской мыслью, которую с трудом удалось придушить подушкой, была просто взять и перенести эти платки усилителей в отдельную коробочку и... и собственно всё. Но во первых это было бы не слишком эстетично (А как же, чуть не главная изюминка-лампы снаружи? Выпендрёж конечно, но красиво ведь). Да на печатных платах – ну уж нет. Словом, решено было от легкого пути отказаться, чай не первый раз канифоль нюхаем! Чтоб, всё как у людей... (напевая под нос) всё как у люде-е-ей. Да, хм, ну разложил на верстаке на тряпочке надерганные из радио лампы, набросал схемку, блок питания, чтоб все напряжения стабилизированы, все дела. Выходные лампы 6П14, переключение триод-пентод, выходные трансформаторы, вроде ТВЗ 1-9, входной каскад 6Н2П, но утверждение оставил на потом, после экспериментов.
Приличных ламповых керамических панелек в магазине и не видели никогда, пришлось выкручиваться.
Высокие боковые стенки, лишь отчасти для простоты. Во многом для удобства - не дурно защищает хрупкие и бьющиеся радиолампы, а учитывая предстоящую стройку в деревне, вообще не понятно где будет аппарат таскаться. Опять-же, очень удобно настраивать и переделывать - перевернул и стоит себе как вкопаный, причём и лампы не нужно вытаскивать - паяй, меряй, включай, сколько душе угодно.
Радиатор сверху для стабилизаторов, высоковольтных и накалов. Выпрямители для них в подвале шасси.
Корпус разобран, шпаклевка, шлифовка, пару слоев краски.
Сборка корпуса набело.
Смонтированы тумблеры включения питания (накал и с задержкой анодное), индикаторы питания на неоновых лампочках, ламповые панельки, переключатели режима выходного каскада – триод-пентод, и включения обратной связи.
Смонтированы выпрямители в подвале, предохранитель на задней стенке в арматуре, все подключено, осторожненько проверяем работу готового кусочка схемы прямо от сети. Лампы торчат для антуража.
Все работает, ура.
Очередь за силовым трансформатором. Этот, от того же радио. Мощности вполне должно хватить. Кожух был снят с магнитопровода, к нему припаяны четыре шпильки из длинных болтиков М6. Для установки боком в этаком лежачем положении, чтоб все провода были в подвале шасси. Катушку проварил в лаке, чтобы не гудел.
Смонтированы и уже проверены высоковольтные выпрямители, их аж четыре штуки - для каждого каскада двух каналов свой собственный. Каждый диод зашунтирован пленочной ёмкостью против помехи при переключении.
Электролитические конденсаторы здесь, в том числе и от стабилизаторов. Сами стабилизаторы будут на радиаторе сверху.
Подключены тумблеры включения питания и индикаторные неоновые лампочки. Видно сигнальные гнезда и экранированный кабель к первому каскаду.
Планка, нет не Пикатинни - Мазая. Контактная. Будет крепиться на винтах трансформатора внутри корпуса. На ней удобно распаиваются диоды выпрямителя накала всех ламп. Стабилизаторы, опять же снаружи на общем радиаторе.
Стабилизатор +5 вольт. С гнездом USB. Для удобства работы MP3 проигрывателя. Чтоб не бегать искать зарядку или компьютер. Обычная 7805, в классическом включении – два электролитических, два керамических конденсатора. Питается от выпрямителя накала.
О, трансформатор на месте. Зарядка тоже. На крепеж трансформатора нахлобучены контактные планки, на них распаяны три диодных моста с электролитами, включена зарядка для МР3-шника.
Платка со стабилизаторами. Высоковольные на дискретных элементах, три стабилизатора накала посередине - на 7806, плюс, по одному-два (подобрать) диода в общий вывод.
С другой стороны платы силовые элементы.
Причем навыворот, чтоб их прижать спиной к радиатору. Плата тоже сделана несколько оригинальным способом – на манер как с элементами SMD, чтобы со стороны радиатора не было ни дорожек, ни выводов. Высокое напряжение все таки.
Вот этому кстати.
Сверху понятно крышка, чтоб пальцами в высокое напряжение не залезть. Радиатор стандартный, игольчатый, крышка из кровельной оцинкованной стали 0,5мм.
Испытания БП. Соединения между выпрямителем и стабилизатором на живую нитку.
Самое сложное - засовывание на место и монтаж. Радиатор со стабилизаторами с другой стороны шасси. Все провода собранные в четыре пучка продеваются в отверстия и проводятся к выпрямителю. Пинцетом, с толикой терпения и внимательности. Потом начинается главная забава - искать тестером где какой конец провода и по двум схемам подключать, да чтоб не торчало ничего лишнего, да чтоб "и смотри не перепутай... Кутузов". А не то салют может быть знатный, плавали, знаем.
Это уже сами каскады усиления, собственной, так сказать, персоной. Ну, всё как у людей. Автоматическое смещение, межкаскадные конденсаторы вроде фторопластовые, полюбопытствуем.
Выходные трансформаторы.
Из радиоприемников понятно, проварены в воске с парафином, сердечник на горячую стянут в тисках через полоску резинки – чтоб, немагнитный зазор в каждом слое железа был одинаковый и минимальный. При разборке-сборке не теряем полосочку бумаги для немагнитного зазора.
И в импровизированный кожух из сгущёночной банки.
Заливаем воском, или нейтральным герметиком, или эпоксидной смолой, если не жалко.
Выходные трансформаторы на месте.
Прослушивание в бабушкиной теплице, где места побольше. А что, мне нравится.
Акустика была такая вот, акустическое оформление – «закрытый корпус», играет хорошо, но чувствительности маловато, приходится выходной каскад в основном включать пентодом.
Это с кожухом на радиаторе.
Поработав некоторое время, перегорел один из выходных трансформаторов, пришлось переделывать на другие.
Для проверки эмиссии электронной лампы на рис а
сначала включают цепь накала лампы. Через 60...120с подключают миллиамперметр (шкала 300мА или меньше). На остальные электроды лампы напряжение не подается. Чем больше стрелка прибора отклоняется вправо, тем лучше эмиссия, а следовательно и лампа. В двойных лампах имеет смысл определить ту "половину" лампы, для которой стрелка прибора отклоняется больше.
Для определения эмиссии лампы можно применить омметр рис б
. У новой лампы сопротивление промежутка нить накала -управляющая сетка может быть, например, 900, у бывшей в употреблении 2000, у потерявших эмиссию- 4000...4500 Ом.
Показания измерений приборами сравнивают с аналогичными измерениями для новой лампы и определяют степень потери эмиссии проверяемой лампы.
Двухтактный усилитель НЧ будет работать нормально только в том случае, если его плечи симметричны.
Симметрирование лампового каскада можно производить следующим простым способом: на сетки ламп выходного каскада подают напряжение одинаковой фазы и регулируя переменным резистором R1, добиваются минимального сигнала на выходе усилителя (переключатель В1 находится при этом в нижнем по схеме положении). После этого переключатель В1 устанавливают в другое положение и на сетки лампы тем самым подают противофазные напряжения. Сигнал на выходе в этом случае должен быть максимальным. Такую регулировку рекомендуется производить не только при налаживании усилителя, но и при смене ламп.
В заключение предлагаю две схемы:
Схема простого двухкаскадного усилителя
Выходной каскад выполнен на лампе 6П14П, работающей в типовом режиме. Каскад предварительного усиления выполнен на одном из триодов лампы 6Н3П. Он обеспечивает усиление сигнала в 27 раз, в результате чего чувствительность усилителя оказывается около 0,3 В.
Схема усилителя с двухтактным выходным каскадом, отрицательной обратной связью и частотной коррекцией.
Выходная мощность усилителя около 10 В*А.
Фазоинверсный каскад выполнен на одном триоде лампы 6Н2П, второй триод играет роль предварительного усилителя. Отрицательной обратной связью охвачена часть усилителя, состоящая из каскадов: двухтактного вместе с выходным трансформатором, фазоинверсного и предварительного на одном триоде лампы 6Н2П. Глубина обратной связи равна трем (1+B K=3).
С помощью R1 регулируется частотная характеристика в области высоких звуковых частот, с помощью R2 -в области низких частот.
Коэффициент нелинейных искажений усилителя - около 2,5%, чувствительность -около 0,1 В
В качестве выпрямителя - диодный мостик, а в качестве фильтров - 2 конденсатора от БП компьютера, на 200 вольт 470 мкф соединенных последовательно, итог - выход 315 вольт на конденсаторах. Все это дело по плюсу подключено через резистор 2.7 кОм в разрыве питания.Питание анодов примерно 250 вольт постоянного тока. Конденсаторы фильтра питания шунтируем резистором в 200 кОм что бы было чему их разрядить после выключения из сети устройства.
БП выполнен в отдельном корпусе от старого лампового ТВ. Сам ламповый усилитель сделан в корпусе от советской магнитолы, корпус ее толстый и как раз по размерам подходит.
Панельки для ламп можно выковырять из любой ламповой техники - они все стандартные. Большое отверстие делаем с помощью маленьких, просверленных по кругу. Края зачищаем круглым напильником.
Колонку смастерил на основе динамика 5-гд бумажного, с номинальной мощностью 5 вт, само основание из доски, задняя часть - фанера, а сам динамик на лицивой панели укреплен на двух спрессованных листах картона.
Ножки всем блокам сделал приклеив кусочки двухстороннего скотча к корпусу, чтобы не царапали поверхности стола. Видео про сборку простого УНЧ на лампах смотрите ниже:
Ко входу припаян штекер металлический 3.5 мм, типа – "мама". Проводник, который по аудиовходу, обязательно хороший экранированный.
Регулировку громкости убрал, так как только лишние шумы дает, да и в самом источнике звука (в моём случае DVD плеере) регулировать с пульта ее куда удобнее!
Не забываем на землю поставить резистор 200-500 кОм на входе, а если делаете регулятор - то используйте высокоомный, пробовал на 1 мОм и с ним оказалось лучше всего.
Возможно кому-то конструкция покажется не особо серьёзной, но учтите, что это мой первый шаг в освоении ламповых УНЧ. Следующие усилители будут посолиднее. С Вами был тов. Redmoon.
Обсудить статью ПРОСТОЙ ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ
В статье с большим количеством фотографий описан процесс создания миниатюрной ламповой головы по мотивам «Fender Champ».
В едином стиле с головой изготовлен кабинет под доработанный динамик 4ГД-28.
Источником вдохновения, запчастей и оригинальных шильдиков послужили поднятые из небытия ламповые электрофоны «Юность-301».
Привожу в моей статье подробнейшее описание процесса превращения двух недорогих трансформаторов ТП-112-8 в один разделительный для анодного питания.
На необъятных просторах Интернета подобный усилитель многократно обсуждался в различных вариантах схемного решения. В конце статьи есть список из дюжины датагорских статей по теме SRPP. Не обладая глубокими познаниями в электронике, я просто повторил одну из схем.
Мой вклад состоит в разработке двух печатных плат: одна - питания, другая - самого усилителя. Платы проверены неоднократной сборкой с неизменно хорошими результатами.
Ещё я постарался изготовить законченную конструкцию в корпусе.
Статья, в первую очередь, ориентирована на начинающих любителей лампового звука, желающих построить достойно звучащую систему при минимальных трудовых и материальных затратах. Схема и конструкция позволяют выбрать свой вариант звучания УМЗЧ из 4-х предложенных.
Ребяты, на фотке возможный результат ваших трудов! За дело!
Для начала немного идеологии. Если аппаратура «Hi-Fi» (высокая верность звуковоспроизведения) имеет вполне определённые стандарты, то «Hi-End» (я бы перевёл как «так высоко, что дальше некуда») весьма расплывчатое понятие, включающее массу субъективных факторов, истинных и ложных трактовок, физических, эзотерических и чисто маркетинговых толкований.
Считается, что «Hi-End» удел избранных. Предлагаю развеять этот миф и попробовать на себе.
Отбросим в сторону «шелуху» в виде: креативно - концептуальных технических решений, применения всякого рода «гармонизаторов», направленности и прямолинейности проводников, зависимости звучания от заоблачной цены на применяемые элементы и так далее.
Сформулируем свою идеологию.
Исходить будем из положительных и физически объяснимых опций «хайэнда»:
Вариант № 1.
Можно обратиться за помощью к нашим китайским друзьям на Алиэкспресс . В Китае есть всё!
Вот так выглядят новые китайские ламповые панели.
Белоснежная глазированная керамика. Как-никак Китай - родина фарфора и его они делать умеют лучше всех.
