В самодельных ретро конструкциях нечасто можно увидеть бестрансформаторный двухтактный усилитель с фазоинвертором и с последовательным включением ламп, а ведь именно он, по словам Л. Кононовича, является более совершенным для использования в радиоприёмниках и радиолах высшего класса (журнал «Радио»1959г №6; статья «Усилители НЧ без выходного трансформатора»). Но столкнулся я с этой схемой несколько позже, в начале 70-х, будучи ещё школяром, даже собрал этот усилитель. Кстати, он неплохо работал, в составе радиоприёмника, но с трансформатором на выходе. Как давно это было. «Высококачественный усилитель» - так называлась статья из брошюры, посвящённой высококачественному воспроизведению звука. Но сейчас, как я понял, уже никого не интересует качественное звучание, главное, чтобы громко было. Вот и приходится мне затыкать уши, посещая театры и концертные залы.
 |
| Схема 70-х годов. |
Когда я тестирую ламповый усилитель с покупным выходным трансформатором, то наблюдаю сильный завал частотной характеристики (до - 10 дБ) в области низких частот (20 - 100 Гц). В попытке выровнять частотную характеристику – увеличиваю глубину отрицательной обратной связи и замечаю, что звучание становится ватным (теряется динамика звука, прозрачность), хотя приборы говорят, что всё отлично. Начинаю увеличивать число витков первичной обмотки трансформатора или включаю последовательно две первичные обмотки трансформаторов, для подъёма усиления на низких частотах, но тогда заваливается верх частотной характеристики за счёт роста индуктивности рассеивания. Ко всему надо добавить и нелинейные искажения, так как от тока, протекающего по обмотке, будет меняться магнитная проницаемость сердечника. Умолчу пока про фазовые искажения, незаметные на слух.
Попытка построить высококачественный усилитель для громкоговорителя без выходного трансформатора у меня пока не увенчалась успехом, так как всё упирается в акустический агрегат, который в большей степени несёт ответственность за качество звука, чем сам усилитель. В моём представлении гирлянда низкоомных последовательно включенных громкоговорителей в акустическом ящике, согласованная с усилителем, скорее всего не зазвучит. Даже в юности схема Кононовича работала у меня с выходным трансформатором, так как рассчитана была на дефицитные в то время громкоговорители 5ГД16 с сопротивлением около 400 Ом. А попытка увеличить количество радиоламп, чтобы обеспечить работу на низкоомную нагрузку превращает конструкцию усилителя в электропечку.
Зато увенчалась успехом постройка высококачественного стереофонического бестранформаторного усилителя для наушников. Я собрал усилитель на комбинированных триодах в целях уменьшения общего количества ламп.
Ламповый высококачественный усилитель для наушников.
Теперь так я бы назвал эту схему.
 |
| Фото 3. Макет усидитедя. |
Когда я уже стал забывать, что представляет собой качественное звучание, то собрал схему простого однолампового монофонического усилителя для наушников.
Этот усилитель работал на последовательно соединённые динамические головки наушников исключительно из-за сравнительно высокого своего выходного сопротивления 66 Ом, а поэтому не годился для стереофонического приёма с использованием бытовых, сравнительно недорогих наушников с комплексным сопротивлением динамических головок 30 – 33 Ом. Двухтактный ламповый каскад на триодах 6Н3П, (более широко распространённые радиолампы 6Н2П в этой схеме работать не будут, возможно, из-за большего их внутреннего сопротивления) охваченный обратной связью, уже обеспечивает выходное сопротивление порядка 33 - 40 Ом. Правда, путём дополнительных схемных решений, я пока дошёл до выходного сопротивления усилителя около 25 Ом. Я мог бы пойти и дальше, но вовремя остановился, так процесс мог отбросить меня в прошлое на целое столетие (в 1921 году проводились опыты по радиосвязи между Казанью и городами Поволжья), в то время, чтобы поднять мощность передатчика использовалось включение до 87 ламп в параллель. Несмотря на ещё не совсем холодную за окном погоду, отопление работало в полную силу.
В схеме на рисунке 1 первая лампа работает в усилительном режиме. Вторая половинка двойного триода – фазоинвертор. С катода и с анода этой лампы снимаются два сигнала одинаковой амплитуды, но сдвинутые друг относительно друга на 180 градусов. Коэффициент усиления этого каскада меньше 1. На выходе двухтактный последовательный каскад. Постоянное напряжение делится пополам для каждой лампы. Для этой схемы лампа 6Н3П, имея низкое анодное напряжение (100 вольт), удачно подходит. Цепочка R C – отрицательная обратная связь. С уменьшением номинала резистора, увеличивается глубина обратной связи, что в свою очередь уменьшает нелинейные искажения и выходное сопротивление каскада, в тоже время уменьшает коэффициент усиления. Так, если резистор в цепи обратной связи равен 10 кОм, то выходное сопротивление каскада - 33 Ом. Если R оос = 18 кОм, то R вых = 40 Ом.
Тем не менее, как вариант, можно уменьшить выходное сопротивление усилителя, не сильно увеличивая глубину отрицательной обратной связи, параллельным включением ламп в выходном каскаде.
Я испробовал и такое включение ламп в оконечном каскаде, несколько изменив схему. Наиболее заметно два параллельных включения. При включении в параллель три лампы, эффект на снижение сопротивления незначителен. Поэтому выстраивать цепочку ламп, чтобы добиться отдачи громкоговорителя я не стал. Дело за выбором из трёх вариантов.
Идея собрать качественный ламповый усилитель для наушников в голове витала давненько. Задумка неплохая, но останавливал один момент. С технической стороны собрать это изделие было несложно. Было пересмотрено много каких схем данного направления. Как оказалось, подобных схем нашлось в сети не больше десятка, пересмотрев и изучив подробно каждую, я пришел к неутешительному выводу: в лучшем случае две схемы из десяти, как мне показалось более менее были похоже на правду. Остальные были составлены неграмотно или в принципе не могли обеспечить достойное звучание в силу применяемых ламп. Было потрачено много времени на повторение найденных схем в целях проверки на качество и работоспособность. В конечном итоге мною была выбрана схема на лампе 6Н6П хорошо себя зарекомендовавшая по отзывам радиолюбителей, которые повторили данный девайс. Посмотреть схему можно .
Одна лампа 6Н6П у меня уже имелась и я наивно полагая купить еще одну, взялся было за дело, но как оказалось купить такую лампу не представляется возможным - их попросту нет. Тогда пересмотрев еще раз найденные схемы, решено было использовать 6Н3П, по рекомендации одного из авторов найденных схем им было написано, что с этой лампой получаются очень хорошие результаты. На том и решил.
Но прежде чем собирать данный усь, наткнулся еще на несколько схем с гибридным решением, лампа +транзистор. Посмотрел, повторил две из найденных. Буду говорить как есть: результат не впечатлил. Автор одной схемы предлагал использовать 6н23п в драйвере и в оконечном каскаде два IRF. Причем питать всю схему напряжением в 35 Вольт, ссылаясь на то, что эта лампа способно работать на сверхнизких напряжениях. Лампа то работает конечно, но как... проще говоря в паспорте этой лампы стоит совсем другая величина допустимого минимального напряжения анода. Она значительно выше. Не нужно наверное объяснять, что нормальной эмиссии при таком питании быть попросту не может и в следствии чего лампа находится постоянно в полузапертом состоянии и никакие ухищрения не помогут ее открыть как положено, что и подтвердил на собственном опыте. Думаю понятно, зачем были использованы транзисторы, чтобы согласовать усь с низкоомной нагрузкой. Своего рода избавление от выходных трансформаторов. Конечно же я думал об этом моменте. Лампа имеет высокоомный выход, а наушники из доступных в магазинах имеют максимум 52 Ома. Соответственно эту схему я забросил. Собрав еще одну гибридную уже на транзисторах КТ с двухтактным выходом, тоже остался не в восторге. Тут лампа питалась как надо, а вот выходной каскад работал в режиме В. Ну еще куда ни шло если бы стояли германиевые транзы. Кто слышал их звучание, тот поймет конечно же. Я мог взять часть той схемы и этой и объединить. Нормальное питание лампы плюс режим А на IRF. Но схема получилась бы довольно сложной. Ко всему прочему пару транзисторов я спалил моментально, а их цена 175 рублей за штуку.
Мною все же преследовалась цель собрать доступный для повторения качественный усь. И если на лампах, то на лампах без всяких транзисторов. Потратив еще неделю на эти эксперименты, раздосадованный отсутствием сколь-нибудь путного результата, забрав гнездо и лампу, оставшееся вышвырнул с балкона под стройку, чтобы не расстраиваться больше. И принялся собирать на 6Н3П.
Собрал за день. Послушал, результатом остался очень доволен. Звучит просто изумительно! Но, как и было сказано во всех статьях, выражаясь простыми словами такое решение с динамической нагрузкой не тянет низы совсем. Только на небольшой громкости. На максимуме полный завал и хрип. Оно и понятно почему так вышло Разница в сопротивлении лампы и нагрузки, вот дурь то какая! Но дурь останется дурью, если ее не трогать. Вот я решил, потрачу еще неделю, но добьюсь достойного звука.
Первое, что мне пришло в голову, как и положено в данных схемах использовать трансформатор. Теперь появилась еще одна дурь. Как сделать компактный усилитель и чтобы не было видно трансформаторов? Поразмыслив, попробовал перемотать ТВЗ пересчитав вторичку. Что сказать... звучит здорово, низы хоть отбавляй, но громоздко. Этот вариант сразу сошел на нет. Взял трансы от старого советского приемника альпинист 404. Измучившись все же намотал первичку проводом 0.08, но упустил момент, что первым слоем нужно было ложить вторичку и последним тоже. Когда понял свою ошибку, было уже поздно, а разматывать уже не было просто никаких нервов. Поэтому было намотано две вторички проводом 0.25 и запараллелены. Результат оказался неплохим, даже хорошим. Но как оказалось, пропали высокие частоты, так как намотал неправильно. Терпения уже не хватило и все бросив, пару дней находился в раздумьях.
Решение пришло неожиданно. Если не получается с трансформаторами, то нужно сделать так, чтобы лампа имела ну хотя бы вдвое меньшее сопротивление по выходу. В итоге получилась вот такая схема. В описании она не нуждается. Обе лампы работают запараллеленными.
Теперь о выборе ламп. Поэкспериментировав с тем, что имелось из ламп, использовал 6Н1П и 6Н23П. Именно эта комбинация дала самый хороший результат. До конечного результата были соотношения 6н1п+6н2п,6н3п+6н2п,6н1п+6н6п,6п23п+6н2п... и еще несколько. В каждом из вариантов появлялись свои явные недостатки. Недостаточно усиления, искажения на малой громкости, свист, металлический призвук и т.п. В дальнейшим было собрано два варианта усилителя 6Н1П+6Н23П, четырехламповый и двухламповый. В последнем результат значительно хуже, поскольку лампы работают в обычном включении и завал по низким частотам все же остался, пусть и значительно меньшим чем на 6н3п или 6н6п... Четырехламповый вариант меня радует и по сей день. Хорошие низы, прорисованные верха. Фотографии обоих вариантов выкладываю.
Несколько слов о настройке обеих схем. Важное условие: напряжения на катоде 6Н23П должны быть одинаковы и напряжение на выходе относительно минуса не должно превышать 125 Вольт. В противном случае появляется треск, как при плохом контакте на катодах допустимо 3.3-8 Вольт. Все зависит от ламп. Чем старее, тем выше на катоде. Эти величины были подобраны опытным путем.
Немного о применяемых лампах. Желательно ставить не б/у или хотя бы одинаково работавшие двумя половинками. Если лампа имеет разницу в наработке, то будет прослушиваться фон переменного тока при отсутствии сигнала. Сразу хочу предостеречь: не подключайте сразу наушники при первом включении после сборки. Замерьте напряжение на выходе: должно быть не более 0,3-0.5 Вольта. Если это значение выше, то конденсатор имеет утечку и требует замену. Как правило, это электролит.
Неполярные конденсаторы играют немаловажную роль: обогащают и подчеркивают высокие частоты. Поэтому подойдите как можно скрупулёзнее к выбору последних. Не стоит ставить квадратные в пластмассовом корпусе. И уж совсем не годятся МБМ. Самый хороший выбор - это наши отечественные коричневые слюдяные, марку не помню. Но найти на 1 микрофарад не возможно, а городить параллельно несколько штук нецелесообразно. Оптимальный вариант К73-17. Электролиты лучше импортные. Лучше всего фирмы рубикон на них так и написано. Другие более брендовые не предлагаю, поскольку цена за штуку астрономическая.
Несколько слов о наушниках. Китайские затычки даже не пробуйте. Не пожалейте три четыре тысячи, сходите в магазин и выберите самые чувствительные и высокоомные. И лучше всего как можно с большим диффузором. От некачественных наушников вы не получите никакой разницы и звука. В идеале самый замечательный вариант - это студийные профессиональные высокоомные наушники от 300 Ом и выше. Цена на такое изделие измеряется десятками тысяч, что просто немыслимо. Поэтому приобретает самое качественное из доступного. Тоже звучит очень недурно.
Питание я не затрагиваю. Возможны любые варианты, но не пытайтесь использовать электронный трансформатор в качестве повышающего. А для накала подходит лучше некуда, после небольшой переделки. Скинуть лишние витки.
Ну и как последнее к законченному девайсу: оформление. Что-то городить и слесарить из подручных материалов я не стал, как многие товарищи используют корпуса от сидюков да от старых усилителей, от всевозможных приборов. Мне хотелось чтобы вещь выглядела винтажно. Потратив еще неделю, обшарив магазины города купил 8 подсвечников из латуни и две шкатулки, одна из которых металл под золото. Подсвечники как раз подходят под размер панельки. Приклеивал супермоментом. Разбираем подсвечник, рассверливаем имеющиеся отверстия максимально побольше. Берем телескопическую антенну, подбираем колено по диаметру, обрезаем необходимую длину и собираем подсвечник. Припаиваем в верхней части и на гайку в нижней, в варианте с деревянной шкатулкой. Оставшиеся части подсвечников были собраны в три отдельных как дизайн для дополнения к конструкции.
Список радиоэлементов
| Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Двойной триод | 6Н1П | 1 | В блокнот | |||
| Двойной триод | 6Н23П | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | 1 кОм | 2 | В блокнот | |||
| Резистор | 270 Ом | 4 | В блокнот | |||
| Резистор | 150 Ом | 1 | В блокнот | |||
| Резистор | 22 кОм | 1 |
Из-за большого объема информации и фотографий статья будет разделена на две части. В первой части Вы узнаете краткую информацию, которая поможет сориентировать Вас на предстоящую работу, во второй части я опишу , а так же поделюсь своими впечатлениями после его прослушивания.
Схема
За основу была взята классическая бестрансформаторная SRPP схема с использованием радиолампы 6н6п, автором которой является Олег Иванов. Схема была мной незначительно изменена и переработана. Были подобраны свои номиналы радиоэлементов и изменена часть схемы блока питания.В зависимости от выбора способа выпрямления анодного напряжения, можно применить выпрямитель на кенотроне либо использовать диодный мост.
Выбор в пользу использования в выпрямителе диодного моста либо кенотрона дело каждого. На диодах минимальное падение анодного напряжения, нет такой нагрузки на трансформатор, также не требуется отдельная накальная обмотка. Для большинства схем ламповых УНЧ диоды вполне подойдут 1N4007.
Кенотронное выпрямление напряжения является классическим методом в ламповой технике, многие отдают ему свое предпочтение из-за эстетических соображений и некоторых преимуществ над полупроводниковыми диодами.
Плюсы в кенотронном питании схемы:
— Плавная подача анодного напряжения, что позволяет продлить срок службы радиоламп усилителя (косвеннонакальный кенотрон);
— Практически полное отсутствие сквозного и обратного тока;
— Ограничение бросков тока в момент включения за счет плавного разогрева катода и подачи напряжения на LC-фильтр цепи анодного питания;
— Уменьшение величины импульсов тока подзаряда конденсаторов фильтра.
К недостаткам кенотронного питания можно отнести:
— Высокое внутреннее сопротивление, из-за которого происходит просадка анодного напряжения;
— Ограниченный ресурс работы кенотрона;
— Для питания кенотрона требуется дополнительная накальная обмотка и вывод средней точки анодной обмотки силового трансформатора;
-При неправильном подборе элементов фильтра, кенотрон может выйти из строя из-за броска тока.
Для устранения пульсаций анодного напряжения используют дроссель с индуктивностью порядка 5Гн (в основательном подходе индуктивность рассчитывается согласно пульсациям БП УНЧ). В данной схеме был использован дроссель Д31-5-0,14.
Макет
Для проверки работоспособности схемы обычно изготавливают макет. Во время работы с макетом можно неоднократно добавлять и менять расположение радиодеталей, менять компоновку, дорабатывать схему, так же решать вопросы, которые могут возникнуть при постройке лампового усилителя. Макет прост в изготовлении. Макетирование схемы можно выполнить навесным монтажом «на проводах» либо используя монтажные стойки. Фанерная основа для макета проста в механической обработке, хорошо сверлятся отверстия и податлива напильнику. Главное при распайке схемы сделать хорошую земляную (минусовую) шину.
Монтаж на макете отличается от финального монтажа на шасси. При сборке готового лампового усилителя не допустимы длинные провода и расположение незакрепленных элементов схемы на шасси.
Шасси и элементы корпуса лампового усилителя
Шасси обязательно должно быть железное, так же из этого материала изготавливают защитные кожухи на трансформаторы. Железо является ферромагнитным материалом, его использование убережет от различного рода наводок и избавит от возможности их появления.
Шасси можно самостоятельно выкроить из листового метала, например, из кровельного железа, использовать старый корпус от системного блока компьютера или подобрать подходящую по габаритам металлическую коробочку. Не стоит так же забывать о железных вентиляционных рукавах (коробах).
Защитные кожухи на трансформаторы изготавливаются по аналогии с шасси, либо используют уже готовые решения (различные металлические коробочки, стаканы-баночки из нержавейки). В защитных кожухах следует сделать вентиляционные отверстия для отвода теплого воздуха.
На этапе проектировании шасси следует задуматься о концепции общего вида готового изделия. Лакокрасочное покрытие должно быть нанесено на шасси до того как к нему будет что-то прикручено. Если будут использоваться различные декоративные накладки, то следует продумать заранее и сделать отверстия для их установки.
Радиодетали
Для предотвращения выхода из строя, перегрева и ухода в насыщение силовой трансформатор выбираем с запасом по мощности. Электролитические конденсаторы в фильтре цепи анодного питания также берут с 20% запасом по напряжению. Для уменьшения влияния температуры и внешних атмосферных факторов выбираем советские резисторы с небольшим запасом по мощности. Входные-выходные сигнальные гнезда, корпуса конденсаторов должны быть изолированы от шасси. Шунтирующие конденсаторы выбираются предпочтительно пленочные.
Перед монтажом подберите радиодетали путем измерения мультиметром близко к номиналу, согласно схемы. Так же неплохо проверить силовой трансформатор. Часто трансформаторы для экономии медной проволоки изначально недоматывались на заводах, что приводило к большому току холостого хода первичной обмотки, а это в свою очередь сказывается на гуле трансформатора.
Инструменты для работы
Для удобной работы при постройке лампового усилителя подойдут все слесарные инструменты. Диэлектрические рукоятки инструмента должны быть без повреждений изоляции. Многое, если почти не все, приходится дорабатывать напильником и надфилем.
Для того, чтобы просверлить отверстия в металлическом шасси используют ступенчатое сверло конусовидной формы. Так же для изготовления большого отверстия под ламповую панельку можно воспользоваться несколькими способами. Например, циркулем начертить окружность необходимого диаметра и по линии плотно сверлятся отверстия, затем надфилем стачиваются перемычки между отверстиями. Идеальным способом для сверления является использование сверлильного станка, но большинство лампостроителей обходятся обычной дрелью или шуруповертом.
Для пайки схемы используют мощный паяльник для лужения толстых проводов и проволоки, радиодетали паяются паяльником меньшей мощности, чтобы их не перегреть. Для снятия изоляции проводов и лаковой изоляции на проволоке подходит острый канцелярский нож или скальпель (при зачистки старайтесь не стачивать саму медную проволоку). Хороший пинцет здорово облегчит работу при монтаже и может быть использован как теплоотвод.
Штангенциркуль поможет с точным определением размеров деталей, а также поможет определить диаметры и отверстия для них. Для разметки отверстий используйте линейку и циркуль. Имея в своем радиолюбительском арсенале микрометра, Вы без труда сможете определить диаметр проволоки.
Расположение радиодеталей на шасси
Силовой трансформатор размещаем сверху шасси – это убережет выходные цепи от наводок, исходящих от трансформатора. Радиолампы, гнезда входа–выхода аудиосигнала делают подальше силового трансформатора. Гнезда, на которые будет подаваться-сниматься аудиосигнал, как и переменный резистор регулятора громкости, располагаем близко друг к другу, предпочтительно на передней панели ближе к выходным лампам.
Панельки радиолам лучше разместить на шасси так, чтобы усилитель не имел трехэтажный монтаж радиоэлементов. Умеренное свободное пространство в подвале усилителя позволит быстро внести в схему коррективы и облегчит доступность к радиоэлементам при ремонте.
Распайка схемы
Почти во всех ламповых конструкциях применяется навесной монтаж. При таком способе соединения использование проводов сводится к минимуму, все соединения радиодеталей осуществляются собственными выводами. На лепестках ламповых панелек распаивается часть схемы.
Заземление схемы на корпус шасси делают только в одной точке, точку выбирают экспериментально, подальше от силового трансформатора. Минусовая шина выполняется толстой медной проволокой и заземляется в той же общей точке заземления, что выбрали для заземления.
Перед тем как припаять провод, тщательно осматривайте на целостность его изоляции. Провода анодного питания (анодных цепей) и управляющих сеток не рекомендуется затягивать в жгуты, прокладывать параллельно либо близко друг к другу.
Провода по сечению токопроводящей жилы должны соответствовать потребляемой мощности тока накала и анода ламп. Например, если у вас лампа по паспортным данным потребляет ток накала 600мА, то и диаметр провода должны выбирать в соответствии с предельно допустимым значением тока. Для тока 600мА по таблице допустимых значений для проволоки диаметр провода будет иметь диаметр 0,56мм. Для нескольких ламп следует суммировать общий ток и соответственно подобрать подходящий провод необходимого сечения. Таким же способом определяют допустимую величину тока, которую сможет выдержать обмотка силового трансформатора либо дросселя.
Для устранения фона и дополнительных наводок накальные провода скручивают (два накальных провода по длине перекручивают между собой наподобие «косички»). Фон и наводки устраняются благодаря тому, что переменная составляющая токов наводок протекает по проводникам накала в противофазных направлениях и, соответственно, взаимно компенсируется.
Также для устранения фона накальную обмотку заземляют через искусственную среднюю точку с помощью двух резисторов одинакового номинала сопротивления. Резисторы порядка 100Ом-200Ом запаиваются совместно с накальными проводами на ламповую панельку. Одни концы вывода резисторов соединяются между собой, другие свободные выводы запаиваются к одному и ко второму лепестку накала ламповой панельки. Точку, в которой соединяются резисторы, заземляют на минусовую шину. Если трансформатор имеет у накальной обмотки средний вывод и напряжение на ней равное половине общего напряжения, то его заземляют без использования резисторов (та же средняя точка).
Накальные провода можно сделать параллельно от панельки к панельке, а не вести отдельными проводами к каждой. Для удобства распайки схемы накальные провода первыми припаивают к ламповым панелькам, а сами панельки поворачивают той стороной, которая обеспечит самый удобный монтаж радиоэлементов. Анодные провода от последнего электролита блока питания разветвляются «вилкой» к ламповым панелькам.
Несколько слов о наушниках
В схеме были использованы высокоомные венгерские наушники FDS-26-600 с сопротивлением катушки каждого динамика 600 Ом. Наушники с более низким сопротивлением не тестировались на данном усилителе, возможно, для достижения наилучшего звучания придется поставить выходной звуковой трансформатор (ТВЗ). Обычно ТВЗ перематывается под сопротивления нагрузки, в нашем случае нагрузкой являются наушники, чье сопротивление идеально подходит для данной схемы.
В сети интернет на одном из форумов посвященном ламповой тематике наткнулся на таблицу с данными эксперимента проводимым над схемой усилителя (пожалуйста, напишите в комментариях, чей был эксперимент и на каком форуме, чтобы можно было указать автора в статье). Как я понял, автор не использовал ТВЗ.
Дополнено: Посетитель сайта Андрей указал на автора эксперимента. Параметры радиоламп снимал Игнатенко Юрий Васильевич ссылка на
Приветствую жителей города Датагорска очередным воплощением своего желания иметь на рабочем столе ламповый усилитель для наушников.
Не претендую на открытие, а показываю, как делал и что получилось. Подробно описываю изготовление шасси, корпуса и лицевой панели.
Схема безтрансформаторного усилителя для наушников
За основу была взята известная схема SRPP усилителя для высокоомных наушников на 6Н6П. См. например, эту .
Начал с того, что нужно было определиться с питанием. Решил собрать импульсный блок питания по мотивам статьи на IR2153. Сделал печатку, намотал трансформатор, собрал все вместе и запустил БП. Все заработало, напряжения немного пришлось подбирать перемоткой трансформатора, покопался с токовым трансформатором, но так и не понял, как он должен был защитить от перегрузки.
Включил с нагрузкой через лампу, все в норме, стартует стабильно. Убрал лампу, старт нормальный разогревает две 6Н6П, анодное обеспечивает 300 Вольт.
Но тут моим успехам пришёл конец. Когда подключил анодное к усилителю, собранному просто на столе, и стал слушать, через 1,5 минуты начал нарастать среднечастотный фон и БАХ!!! ТИШИНА… Разорвало в клочья сетевой предохранитель, убились MOSFET-ы, кончилась IR-ка, и пробило один ультрафаст в выпрямителе анодного.
Первопричиной явился именно пробой ультрафаста в анодном выпрямителе из-за чрезмерного нагрева. Все поменял и снова занялся экспериментами. Конец был аналогичным.
Начался второй этап добычи питающих напряжений, изготовил челнок из алюминиевого стержня, который был припрятан после обрезки карниза вертикальных жалюзи. Он там используется в механизме поворота ламелей. Стержень имеет сечение четырёхгранника и отлично подошёл для челнока. С обоих концов изолентой я прикрепил по два отрезка алюминиевой проволоки диаметром 3 мм. Получилась вот такая вот рогатина. Длину челнока я выбрал 300 мм.
Как я уже упомянул, за основу был взят тороидальный трансформатор с внешним диаметром 80 мм и внутренним 40 мм. На нем была обмотка 220 В и две по 12 В. Я не стал его разбирать, а чтобы определить, сколько мне нужно мотать витков, я взял и домотал 30 витков, подключил транс к сети и замерил напряжение на новой обмотке, затем нагрузил эту обмотку лампой 12 В / 21 Вт и сделал поправку. Таким образом вычислил количество витков на 1 Вольт.
Также измерил длину провода, использованного на намотку 30 витков, тем самым определил, сколько метров мне нужно для намотки новой обмотки и получить расчётное напряжение на выходе. Это количество провода нужно было намотать сначала на челнок. Так как челнок у меня получился 300 мм, то один виток на челноке у меня составил 0,6 м. Таким образом я намотал на челнок расчётное количество провода с поправкой (витков 5 на челноке) на постепенное утолщение тора по мере намотки.
Накальную обмотку мотал со средним выводом, то есть две обмотки по 3,15 В. Чтобы было удобно мотать двумя руками, я придумал зажим из тисков и прищепки-зажима. Я взял специально пластиковую, но сначала думал купить зажим-крокодил для сварки или для проводов для прикуривания автомобиля (губки необходимо будет изолировать пластиковыми накладками, чтобы не повредить изоляцию). Единственное условие, чтобы усилия пружины хватило для удержания массивного тора.
Для получения 235 В переменного напряжения мне нужно было намотать 1840 витков. Сначала думал, что будет тяжело и долго, но за 3 часа намотки в два дня получился хороший ТАН с множеством напряжений: 235 В; 245 В; 255 В; 265 В; 3,15 В + 3,15 В; 2×12 В.
Несколько отводов вторичной обмотки было сделано для подбора напряжений. После намотки ТАН был подключён к готовому макету, который был собран ещё при испытании импульсного БП. Питание пока было организовано без электронного дросселя. Фон отсутствует, что очень обрадовало.
Корпус усилителя
Всё практически готово к приданию внешнего вида. Для корпуса был применён отрезок профиля строительного алюминия, труба 50×180х180. Мой трансформатор в такой корпус как раз отлично вписывался. Такой профиль можно найти на стройке, где монтируют фасады из стекла (если конечно охотники за цветным металлом Вас не опередят).
Отрезаем лишнее и делаем все технологические расчётные отверстия под Ваше шасси. На днище я предусмотрел и вырезал электролобзиком окно для доступа к регулировке режимов ламп при замене.
Также оно является вентиляционным, так как корпус в сборе без него будет глухим. Что не совсем хорошо отразится на тепловом режиме всего устройства. Чтобы закрыть окно, я взял сетку от воздушного фильтра дизельного грузовика.
Такие фильтры легко можно найти возле стоянок большегрузов. Вырезал сетку необходимого для моего окна размера и торцы заделал полосками кровельной жести. Нарезал от листа полоски шириной 20 мм и длиной равной периметру сетки. Согнул пополам вдоль, зажав струбцинами между двух отрезков 20 мм фанеры киянкой. Затем обжал в тисках через деревянные прокладки этими полосками мою сетку. В местах сгиба по углам делал вырезы секторов 90 градусов.
Заключительный этап - покраска. Краску взял акриловую в баллоне матовую чёрную. Продаётся в строительном или автомагазине.
Боковые стенки изготовил из деревянного наличника, нашёл наличник из бука (в магазине или на рынке, где продают двери). Так как мой корпус высотой 50 мм, то наличник взял 65 мм шириной и использовал его во всю ширину, чтобы не делать отдельно ножки. В качестве ножек использовал набор мягких самоклеящихся накладок на ножки мебели, продаются в магазинах с мебельной фурнитурой.
Для лицевой панели также использовал дерево - это шпон бука толщиной 5 мм. Надписи на лицевой панели сделал испытанным методом ЛУТ. Нарисована панель в программе «Front Designer 3». Все дерево после выпиливания, подгонки, шлифовки и нанесения надписей было покрыто бесцветным глянцевым акриловым лаком. Боковые панели (наличники) были затонированы изначально.
Шасси усилителя
Склепал шасси из алюминиевого уголка 15×15 мм и алюминиевой полосы 1,5×50 мм. Размеры не привожу, так как рассчитывал под описанный выше корпус. По моим задумкам, шасси должно быть двухуровневыми. Верхний уровень опирается через алюминиевые втулки (отрезки трубки диаметром 6 мм) и скреплён саморезами (видно на фото 4 сверху и 4 снизу). На верхнем уровне должны быть ламповые панели и весь монтаж звуковой части.А на нижнем уровне силовой блок с выпрямителем, фильтром, электронным дросселем. Радиатором полевого транзистора дросселя является алюминиевая пластина нижнего уровня шасси. Транзистор установлен через изолирующую прокладку (взята из компьютерного БП). Все на него водрузил.
Монтаж соответственно навесной.
Настройка свелась к регулировке напряжения на аноде нижнего по схеме триода подстроечным резистором R.
Звучание усилителя очень нравится.
Окончательный этап - сборка и результат налицо.
Файлы
[Обновление от 162/04/2015] Файл с лицевой панелью в формате «Front Designer 3»:▼ 🕗 15/04/15 ⚖️ 2,75 Kb ⇣ 49
- Импеданс: 100 KΩ
- Диапазон частот: 15 Гц — 45 КГц ± 3 дБ
- Выходная мощность: 400 мВт
- Общие гармонические искажения: 0,4% @ 300Ω, 20 мВт
- Оптимальный импеданс наушников: 100Ω – 300Ω
- Вывод на наушники: 6,3 мм
- Питание: 230В (шнур питания в комплекте)
- Вес: 3,5 кг
- Размеры: 330 мм x 220 мм x 140 мм
Дизайн и управление
Первое, что понимаешь, достав усилитель из упаковки - это насколько он красивый. Ни малейшего налета кустарности, зачастую присущего даже многим ламповым усилителям крупных компаний. Espressivo представляет собой отличный пример сочетания современного и ретродизайна. Черный металл основной части корпуса здорово оттенен лакированным деревом скругленных боковых панелей. Усилитель достаточно невелик размерами - он с легкостью расположится на столе возле компьютера, дополняя ваш сетап. Качество сборки очень высокое, нет ни малейших намеков на люфт или других недоработок.
На верхней панели расположен выступ, в котором скрывается трансформатор питания (сверху его украшает латунная бляшка с фирменным логотипом) и гнезда для ламп. Лампы вам придется установить самостоятельно, они идут в своей родной упаковке. По упаковке четко видно, что лампы используются из тех, что произведены еще давно.
На передней панели расположены: 6,3 мм выход на наушники, регулятор громкости и трехпозиционный переключатель выбора входов. Дело в том, что у Espressivo есть аж три пары входов, и вы можете переключаться между ними. Регулятор громкости - очень качественный с плавным входом, вращается бесшумно.
На задней панели расположен разъем для подключения шнура питания, три пары RCA-разъемов входов и два RCA-разъема выхода, если вы будете использовать Espressivo-E в роли предусилителя.
Звук
Для прослушивания усилителя я использовал следующее оборудование.
- MacBook Pro Retina Late 2013 в роли источника
- по USB в роли ЦАПа, подключенный к Espressivo RCA-кабелями Audio-Gd
- Fidelia в роли плеера
- Наушники Philips Fidelio X1 , AKG K702, Fischer Audio FA-003 Bog Oak Limited Edition, Fischer Audio FA-011 Limited Edition Japan , HD800
- Записи в формате lossless
Как и большинство ламповой техники, Espressivo-E требует прогрева для достижения рабочих параметров. При первом включении усилителю надо дать поработать на протяжении хотя бы пары суток, в дальнейшем усилителю будет достаточно где-то 5 минут после включения.
Звук «Эспрессиво» можно охарактеризовать в целом как очень детальный, и при этом музыкальный. Усилитель показывает лучшие особенности лампового звука, не теряя при этом в разрешении. Радует очень низкий уровень фонового шума, что идет на пользу прослушиванию в чувствительных наушниках. Несмотря на нерекордные показатели по мощности, усилитель хорошо справляется с высокоомными и тугими наушниками. Ему вполне удается контролировать изодинамические модели начального и среднего уровня, и даже капризные AKG K702 - раскрываются почти на максимуме своих возможностей.
Бас - достаточно собранный, он передается с неплохим ударом и напором. Нет сливания в кашу инструментов, попадающих в этот диапазон. Благодаря хорошо продуманной схеме питания, усилителю хватает энергии для передачи резких звуков в НЧ, без лишнего гула. На сильно басовитых наушниках чувствуется легкая избыточность НЧ, но даже на относительно темных Philips Fidelio X1 этого эффекта уже нет.
Средние частоты - традиционно для ламповых решений хороши. Звучание СЧ - очень живое, с массой эмоций, которых не слышно без усилителя, наполненное деталями. Приятно слушаются высококлассные живые записи, классика рок-музыки, джаз и блюз. Благодаря детализации и разрешению СЧ, инструменты звучат раздельно, не сливаясь в кашу, их можно легко отличить друг от друга, это, в свою очередь способствует построению объемной виртуальной сцены.
Верхние частоты немного смягчены. Мне это очень нравится, так как звук лишается резкости и холодной колкости, но, допускаю, что кому-то это может не понравиться. Взамен мы получаем практически полное отсутствие сибилянтов и приятное звучание даже самых ярких наушников.
Выводы
Замечательный и очень цельный продукт. Помимо своей основной функции - усиления звука, - Espressivo замечательно справляется еще с одной задачей - украшением пространства. Благодаря небольшим размерам и стильному дизайну, усилитель можно использовать как гаджет-элемент декора. Разумеется, все это не в ущерб звуку, он более чем хорош. Звучание усилителя - скорее меломанское, а не аудиофильское, поэтому, доукомплектовав его хорошими наушниками (те же Sehhneiser HD 600/650 или Philips Fidelio X1), можно получить комплект «на века», который будет радовать любителя музыки долгие годы.