Умзч на "телевизионных" лампах с трансформаторами тн. Хорошо звучащий однотактный усилитель на строчных лампах 2х тактный усилитель на лампах 6п36с

Практические схемы ламповых усилителей на трансформаторах ТН

Схема 1. Двухламповый усилитель на триод-пентодах 6Ф3П или 6Ф5П.

Схема классическая и в подробном описании физики ее работы не нуждается.

В качестве предварительного каскада усиления и фазоинвертора используется дифференциальный каскад. Ток анода каждого триода 1,45 мА. При этом коэффициент усиления каскада от входа до каждого выхода составляет 25. Чувствительность усилителя со входа, при максимальной выходной мощности - 0,45 вольта эффективного значения.

Выходной каскад усилителя работает с автоматическим смещением в режиме класса АВ. Баланс токов выходных ламп устанавливается за счет небольшого (плюс/минус 1,5 вольта) изменения их сеточных смещений.

Блок питания выполнен на базе стандартных трансформаторов ТАН с мостовым полупроводниковым выпрямителем и классическим П-образным C-L-C фильтром. Для низковольтных "токовых" ламп использование в выпрямителе полупроводниковых диодов вместо кенотронов предпочтительнее.

Параметры усилителя по этой схеме приведены в первых двух строчках таблицы 4.

Замена 6Ф3П на 6Ф5П не приведет к изменению схемы, разве, что, придется перепаять разводку панелек и включение обмоток выходного трансформатора. Возможно, также, в этой схеме применить и "одиночные" пентоды 6П18П, 6П43П, а дифференциальный каскад фазоинвертора выполнить на двойном триоде 6Н23П. Такая схема показана на следующем рисунке. Здесь использована другая серия питающих трансформаторов и на предварительный каскад для лучшей линейности задано в два раза большее напряжение анодного питания.

Схема 2. Трехламповый усилитель на 6Н23П и 6П43П или 6П18П.

Схема полностью аналогична предыдущей, с той лишь разницей, что предварительный дифференциальный каскад выполнен на двойном триоде 6Н23П. Ток анода каждого триода составляет 6,25 мА. Коэффициент усиления такой схемы от входа и до каждого из парафазных выходов составляет 14. Соответственно, чувствительность усилителя со входа, при максимальной выходной мощности - 0,8 вольта эффективного значения.

При желании подать на усилители по Схемам 1 и 2 парафазный входной сигнал, необходимо инверсный сигнал подать на сетку второго триода через имеющийся в схеме конденсатор (0,47 мкФ) отсоединив его нижний по схеме вывод от общей шины. В этом случае чувствительность усилителя по каждому входу составит 2 х 0,4 вольта. В Схеме 1 чувствительность усилителя при парафазном сигнале составит 2 х 0.225 вольта.

Блок питания по составляющим элементам полностью аналогичен предыдущей схеме, однако, по физике своей работы отличается. Предварительный каскад питается повышенным напряжением + 370 вольт от мостового выпрямителя, чтобы обеспечить большую линейность усиления и лучшую симметрию схемы за счет большого значения резистора в общей катодной цепи и, соответственно, большого падения напряжения на нем (+ 70 вольт). Выходной каскад питается от двухполупериодного выпрямителя, образованного двумя диодами моста с заземленными анодами, а потенциал + 200 вольт снимается со средней точки анодной обмотки. Сглаживающий фильтр аналогичен предыдущей схеме.

Диапазон частот по половинной мощности (0,707 по напряжению) от 40 Гц до 25 КГц.
Чувствительность усилителя при максимальной выходной мощности - 0,25 ... 0,3 вольта.
Изменяемые параметры усилителей по схемам 1 и 2 сведены в таблицу 4.

Таблица 4.

Схема 3. Двухтактный УНЧ на "телевизионных" лампах.

Предварительный усилитель в этой схеме выполнен двухкаскадным. Режим первого каскада усиления на триодной части 6Ф1П выбран близким к типовому с анодным током 10 мА при напряжении на аноде 93 вольта. Коэффициент усиления каскада 7.

Фазоинвертор выполнен по схеме парафазного дифференциального усилителя на двойном триоде 6Н23П с источником тока в общей катодной цепи. В качестве источника тока использована пентодная часть лампы 6Ф1П. Схема дифкаскада полностью аналогична предыдущей. Ток анода каждого триода составляет 6,25 мА. Коэффициент усиления - 14. Таким образом, общий коэффициент предварительного усиления составит 98.

Чувствительность УМЗЧ по схеме 3 при максимальной выходной мощности составит 0,23 вольта эффективного значения.

Поскольку анодные питающие напряжения усилителей с ТН-ами жестко фиксированы и определены вышеприведенными расчетами, а параметры "кадровых" и "строчных" ламп во многом преемственны, представляется возможным для 6П36С, 6П41С, 6П42С, 6П44С, 6П45С разработать единую схему усилителя. Различными окажутся лишь параметры некоторых пассивных элементов, включение вторичных обмоток и типономиналы силового и выходного трансформаторов. Ну, разумеется, потребляемые от источника питания токи и выходные мощности усилителей окажутся также существенно разными.

В качестве выпрямителя анодного питания для усилителя на токовых лампах лучше использовать полупроводниковый мост, после которого установлен сглаживающий C-L-C фильтр. Такая схема по сравнению с кенотронным выпрямителем обеспечит лучшую стабильность низкого анодного напряжения при больших токах нагрузки. А анодные токи в этих усилителях будут весьма значительные. Резистор 1 килоом в минусовом выводе анодного моста ограничивает ток заряда конденсаторов фильтра и после включения усилителя должен быть закорочен, но не ранее, чем через 5 секунд.

Изменяемые параметры усилителей по схеме 3 сведены в таблицу 5

Таблица 5.

Вариант усилителя на лампах 6П44С показан на приведенной схеме. Баланс схемы выходного каскада в небольших пределах регулируется с помощью потенциометра в экранных сетках. Предварительно выставив этим резистором одинаковые токи ламп в режиме покоя, окончательную регулировку симметрии схемы надо провести при номинальном сигнале по минимуму нелинейных искажений.

При монтаже усилителей необходимо помнить, что броневые трансформаторы ТАН31, 45, 59 и стержневые ТАН73, 108 имеют различную нумерацию выводов.

Можно также попробовать для токовых ламп и триодное включение, соединив экранную сетку с анодом, благо, их типовой режим предусматривает одинаковые напряжения питания анода и экранной сетки.

Можно также перевести выходной каскад в режим класса А с автосмещением - с общим резистором в катодах 140 Ом для 6П44С (рассеиваться на этом резисторе будет 6,6 Вт, поэтому надо соединить параллельно четыре 2-х ваттных резистора по 560 Ом), разумеется, скорректировав анодное питание на эти 30 вольт, включив последовательно с анодными обмотками освободившиеся обмотки смещения 11-12 и 20-21. Таким образом, при автосмещении напряжение питания анода увеличится приблизительно до 230-и вольт. Однако, нужно будет проверить напряжение питания предварительного каскада, чтобы оно не превысило предельное значение 450 вольт для электролитических конденсаторов. Лишнее напряжение погасит резистор в 10 килоом 1 ватт, включенный непосредственно в плюсовой вывод анодного моста до подключения его к конденсатору фильтра. Аналогичное включение гасящего резистора показано на схеме 2.

Эта же схема усилителя обеспечит получение необходимого усиления и размаха выходного напряжения фазоинвертора для раскачки "регулирующих" ламп типа 6С19П, 6С41С, 6С33С. Но это уже тема одной из последующих статей.

Трансформаторы ТН открывают огромные схемотехнические возможности в проектировании двухтактных ламповых усилителей, причем, вплоть до высококачественного воспроизведения звука.

Экспериментируйте!

Но время идет, все меняются, в том числе и я. Женился, остепенился, ребенок появился и исчезло свободное время и деньги на радиохобби. А желание что-то собрать только усилилось. Решил я что этот усилитель отжил уже свое и надо сделать что-то приличное, чтоб можно было поставить на полку, подключить к нему виниловую вертушку с пластинкой старого джаза и приятно посидеть с коньячком и хорошей книгой. Но времени и средств на хорошие и красивые детали не было, поэтому собирал из того, что было.

За основу взял схему PP усилителя на лампах 6П36С с драйвером 6Н23П, т.к. 6П36С стоят у нас на рынке по 10 рублей. Схема вроде простая и понятная, поэтому навесным монтажем собрал я ее за несколько дней. Блок питания собрал на ТС-180, дроссели взял из компьютерного БП с работы, выходники взял ТАН-104. Конденсаторы фильтра выковырял из компьютерных БП, благо на работе сгоревших хватало.

Сразу хочу предупредить, что собирал медленно, были две основные причины: свободное время было только поздно вечером (если оставались силы), часик перед сном, и отсутствие деталей под рукой. После переезда в новую квартиру все мои запасы остались на старом месте жительства, у родителей в частном доме.

После сбора усилителя и проверки его работы основной проблемой встал корпус. Долго думал, что же придумать под корпус, пока на глаза не попался ящик один. Вспомнил, что в этом ящике привозили фурнитуру сборщики кухни, соответственно ящик был собран кое-как, но, что самое главное, размеры стенок (длина и высота) были одинаковыми. Расколотил ящик, собрал по-хорошему его и получился нормальный корпус, в который лёжа влезали оба выходника и стоя транс питания. Верхнюю крышку вырезал из стенки старого системного блока (на работе кое-как нашел старый системник, с толстым железом). Транс питания с дросселями решил накрыть корпусом компьютерного БП, предварительно вырезав в нем дыру. Все дырки в железе вырезал сам, с помощью ножниц по металлу. Под лампы высверлил дырки криво, но под лампами эту кривоту не видно, а на звук это не влияет:).

Захотелось добавить разных цветов в свое детище, взял припасенную с давних времен светодиодную RGB-ленту, выковырял из нее светодиоды (в одном корпусе три цвета) и посадил на клей в дырки в панельки ламп. Чтоб можно было менять цвета в зависимости от настроения, сзади вывел три тумблера, на каждый цвет.

Корпус зачистил и покрасил автомобильной краской. Но надо было сразу и лаком покрыть, а то сейчас появились сколы и надо перекрашивать.

Собрал корпус, собрал усилитель, настроил анодный ток и удивился! Удивился чистоте звука, наличием басов (это на ТАНах-то) отсутствия фона. Скажу честно, не ожидал, ведь собран был считай на коленке.

Больше всего меня радует сумма, которую я вложил в него:

Лампы: 80 рублей (2х6Н23П по 10 рублей + 8х6П36С – купил 8 штук за 60 рублей, выбрал лучшие);
- Панельки под лампы: 100 рублей за все;
- Панельки вход-выход аудио: 30 рублей:
- Тумблеры для светодиодов: 30 рублей;
- Ручка громкости: 30 рублей;
- Детали (несколько резисторов + межкаскадные конденсаторы): 100 рублей.

Итого всего на 370 рублей. Остальное мое собственное, включая краску (не помню для чего покупал ее). Сейчас усилитель стоит и радует меня своими вечерами своим звуком и видом (особенно в темноте). А к нему потихоньку готовится виниловая вертушка...

Диодные мосты в выпрямителях блока питания использованы одинаковые. В определенной степени это связано с применением в них накопительных конденсаторов большой емкости В выпрямителе можно использовать диодный мост VD3 с меньшим значением предельного тока (например, серии

КЦ402), но в этом случае следует последовательно с обмоткой (5-15) включить токоограничительный резистор сопротивлением 80... 100 Ом.

Вентилятор (он размещен на задней панели корпуса - см. раскладку узлов и панелей блоков на рис. 3) для принудительной вентиляции (вытяжной) - практически любой от импульсного блока питания компьютера, но по возможности лучше выбрать с меньшим уровнем акустического шума.

В блоке питания использованы дроссели использовавшиеся в старых ламповых телевизорах, но можно применить и другие подходящие по параметрам. Индуктивность дросселей L1, L2 - 0,4 Гн, a L3 - 5 Гн.

В усилителе можно применять детали различных типов: резисторы - МЛТ, МОН, ВС соответствующей мощности с допуском не более 10%; неполярные конденсаторы - пленочные полиэтилен-терефталатные К73-9, К73-16 или К73-17 на напряжение не менее 400 В Допустимо установить и бумажные конденсаторы из старой аппаратуры - КБГ-И, БМТ-2, К40У-9, МБМ. Оксидные конденсаторы в блоке питания и усилителе - импортные фирмы Jamicon либо отечественные серий К50-35, К50-26, К50-27.

Индикаторы уровня сигнала в каждом из каналов (РА1) стрелочные (М42305 или аналогичный на 50-200 мкА). В основном они выполняют вспомогательную функцию и эстетически привносят некоторую динамику при эксплуатации аппарата. Подсветку индикаторов можно организовать с помощью светодио-дов или миниатюрных ламп накаливания с питанием от источника напряжения 12 В в блоке питания.

Усилитель имеет своеобразную конструкцию. Внизу расположен блок питания, выполненный на своем шасси; вверху - блок усилителя (два канала), также на отдельном шасси (см. рис. 3).

В усилителе применен регулятор громкости с электродвигателем ALPS RK27 100 kOhm stereo (Blue Velvet); это позволяет подключить проводной пульт дистанционного управления, в котором установлен один двухполюсный переключатель (тумблер) на три фиксированных положения (SA1 на схеме рис. 2). Другой возможный вариант - джойстик, который в зависимости от направления его отклонения подключает эпек-тродвигатель привода к источнику напряжения 12 В с помощью двухполюсных контактных групп в соответствующей полярности (можно использовать и подходящие электромагнитные реле, например, РЭС22 или аналогичные)* Впрочем, дистанционное управление не обязательно - это в определенной степени дань моде

Особое внимание нужно обратить на изготовление корпуса Поскольку усилитель работает в нелегком температурном режиме, дерево предварительно должно быть хорошо высушено В данном варианте доски сушились естественным путем в комнатных условиях в течение 6 месяцев. После чистовой обработки досок из них был изготовлен корпус (фото на рис. 4). Заготовки обрезали по торцам под углом 45° и склеили между собой клеем "Столяр-момент" После этого корпус был установлен у батареи центрального отопления и накрыт вместе с ней одеялом. В таком состоянии он досушивался еще два месяца, после чего были вырезаны требуемые отверстия и окна и вклеены декоративные элементы передней, верхней и задней панелей. После этих операций корпус в течение месяца

опять сушился у батареи, накрытый одеялом. Затем была произведена шлифовка и покраска тонирующим составом "Белинка-TOPLAZUR" цвета "махагон" (№ 28) в четыре слоя. Все это делалось для того, чтобы в дальнейшем при работе усилителя не было никаких сюрпризов.

Усилитель имеет достаточно напряженный температурный режим в верхней части корпуса, нижний отсек при этом почти не нагревается. Недосушенный материал корпуса (в данном случае сосна) может лопнуть вдоль волокон. Пришлось изрядно потрудиться, чтобы получить хороший результат: вот уже в течение трех лет к корпусу нет никаких претензий. Если нет желания заниматься брусками, корпус можно изготовить из фанеры толщиной 15...20 мм, оклеив ее шпоном.

Боковые панели корпуса вырезаны из тонированного стекла "Бирюза" толщиной 5-6 мм. При работе усилителя их можно слегка сдвинуть назад, как покоено на фото рис. 5; при этом вентиляция

корпуса значительно улучшится. Еще для облегчения жизни усилителя на задней панели установлен компьютерный кулер, работающий в двух режимах - при 8 и 12 В. По желанию он может быть включен или выключен

Задняя и передняя панели вырезаны из 2...3-миллиметрового алюминия, отшлифованы и покрыты бесцветным акриловым автомобильным лаком из аэрозольной упаковки.

Вокруг ламповых панелей просверлены отверстия диаметром 5...6 мм для обеспечения естественной конвекции воздуха. В верхней панели корпуса имеется защитная решетка из металла, которая свободно вкладывается в декоративную рамку на этой панели

В данной модели усилителя не совсем обычно выполнены выходные трансформаторы. Они изготовлены на базе сетевого трансформатора ТС-90 с магнитопроводом ШЛ Со штатных катушек удалены все обмотки, новые же намотаны внавал жгутом из девяти проводов ПЭЛШО Из них семь проводов ПЭЛШО-0,33 используют в первичной обмотке, а два провода ПЭЛШО-0,8 - во вторичной. Схема соединения этих проводов в обмотки показана на рис. 6.

Жгут из этих девяти проводов длиной около 10 м наматывают на каркас каждой катушки до его заполнения (получается около 70 витков) Далее эти катушки проварены в парафине в течение 15...20 мин на водяной бане С

выходным трансформатором также возможны варианты Лампы 6П36С имеют довольно низкое внутреннее сопротивление, и для двухтактного усилителя на таких лампах достаточно от 700 до 1000 витков первичной обмотки (для использованного магнитопровода) с отводом от середины.

В усилителе и блоке питания установлены монтажные платы из фольги-рованного стеклотекстолита. Ввиду того что они имеют очень простой рисунок, он прорезан резаком, изготовленным из полотна ножовки по металлу. Вид на монтаж мелких деталей и узлов в шасси блоков показан на фото рис. 7.

На задней панели корпуса размещены клеммы выходов обоих каналов, входные разъемы, разъем пульта ДУ, сетевой разъем, выключатель вентилятора (красная клавиша), переключатель режима вентилятора - тумблер (напряжение 8 или 12 В), клемма заземления корпуса и колодка с плавкими вставками (один в цепи первичной сети и два - в цепях анодного питания каждого из каналов)

От редакции. В случае, когда вентилятор размещен ниже мощных ламп, принудительную вентиляцию следует организовывать как приточную.

Комментарии к статье:

У создателей ламповых усилителей заслуженной популярностью пользуются лампы, которые применялись ранее в телевизорах. 6Н23П, 6Ф3П, 6П45С и сейчас очень популярны у усилителестроителей и это далеко не полный перечень таких ламп. Среди этих ламп есть лидеры по популярности, в качестве выходных ламп, например, наиболее популярны 6П36С и 6П42С, причем популярность эта заслуженная. При хорошем исполнении звучание усилителей на этих лампах радует взыскательные уши многих меломанов.

Ниже приведен один из вариантов исполнения однотактного усилителя с выходной лампой 6П42С.
Для полной раскачки 6П42С нужен сигнал с амплитудой 70-80 Вольт. Получить такую амплитуду при помощи однокаскадного драйвера от стандартного источника сигнала довольно проблематично. Поэтому было решено драйвер делать двухкаскадным, в первом каскаде очень хорошо себя показала Е80СС, во втором каскаде остановились на EL84 в триодном включении, хотя очень неплохо себя показали 6П15П и EL803.
В выходном каскаде применен трансформатор с катодной обмоткой, что повышает линейность каскада и уменьшает его выходное сопротивление. Схема усилителя приведена на рис. 1.

Рис.1 Схема принципиальная электрическая усилителя

Как видно из схемы, 6П42С используется с фиксированным смещением. В качестве датчика анодного тока я обычно использую активное сопротивление катодной обмотки, обычно оно получается в районе 10 Ом.
Включение усилителя трехступенчатое: при включении общего выключателя 1 происходит предварительный подогрев всех накалов, после чего контакты реле 2 замыкают ограничивающий резистор 1 кОм и на лампы подается полный накал и в анодном питании напряжение поднимается примерно до половины. После замыкания контактов реле 3 подается полное анодное напряжение и усилитель готов к работе.
Выходной трансформатор имеет приведенное сопротивление (для анодной и катодной обмоток совместно) около 2,5 кОм, катодная обмотка составляет примерно 10% от анодной.
Теперь о выходных лампах. Существует минимум четыре разных конструкции этих ламп, причем наиболее «звучащими» являются две самые ранние, с круглыми отверстиями в аноде. Самая-самая имеет анод серо-серебристого цвета, вторая в рейтинге - с анодом мышино-серого цвета. Разница в их звучании очень небольшая в пользу серебристой. Самая последняя версия по конструкции повторяет 6П45С и звучит соответственно.

В оригинальном усилителе использовались резисторы ВС (кроме анода EL84, там стоят пятиваттные Matsushita, один к одному такие же как Kiwame, но голубого цвета), электролитические конденсаторы Tesla, межкаскадные - К40-У9, регулятор громкости - проволочный ППЗ-40. Но это не догма.
В заключение о измеренных.. характеристиках: максимальная выходная мощность составила 11 Вт при частотном диапазоне 8 Гц…50 000 Гц (при неравномерности ±3 Дб) и 16…35000 (с неравномерностью ±0,5 дБ), Кни = 1% (при 8 Вт), Rвых= 1,5 Ом.
Конструкция усилителя приведена на рис. 2. На фото нет защитной сетки, которая ставится из соображений техники безопасности потому, что на анодных колпачках 6П42С присутствует и легкодоступно опасное для жизни напряжение.