Пошаговая инструкция по навесному монтажу лампового усилителя маи на 6ф3п для начинающих

Отношение сигнала к шуму

Следующий параметр — соотношение сигнала к шуму, у современных ламповых усилителей чаще всего соответствует показателю 90 дБ и более. В целом данное значение можно считать весьма распространенным при сопоставлении характеристик различных девайсов, пусть даже и представленных в разных сегментах. Поэтому, если стоит задача — выбрать хороший однотактный ламповый усилитель или, к примеру, двухтактный, то рассматриваемый параметр не всегда объективно будет отражать конкурентоспособность того или иного девайса. Так или иначе, чем выше соответствующий показатель — тем лучше. Желательно, чтобы он был не менее 70. Некоторые топовые модели усилителей обеспечивают отношение сигнала к шуму на уровне более 100 дБ. Но и цена их, как и в случае с гармоническими искажениями, может быть внушительной.

1.3. Цоколи-пауки

В середине 30-х годов появились европейские лампы нового
поколения — «красная серия». Впервые начала претворяться в жизнь идея
«гармонических» серий: были разработаны наборы взаимосогласованных (как
считалось) типов ламп — целевым образом для построения определенных классов
массовых радиоприемников.

Это были лампы с необычным, так наз. бесштырьковым цоколем (с
боковыми ламелями). Такие цоколи еще назывались «пауками». Впрочем, выпускались
они также и с американским «октальным» цоколем, и с другими цоколями.

Особенностями нового этапа являлась уже чрезвычайно широкая
номенклатура ламп, а также появление комбинированных ламп. Например: ACH1 —
гексод с триодом. Электрические параметры к этому времени значительно
повысились.

Трофейные радиоприемники с лампами «красной серии» в свое время
в немалом количестве привозились из Германии. Лампы для них пользовались большим
спросом, сейчас они довольно редки.

Усилитель на лампах: преимущества и недостатки

Каковы положительные стороны выбора интегрированного усилителя или предусилителя на лампах в сравнении с моделями, функционирующих на базе транзисторного усиления сигнала?

Наиболее существенные плюсы от выбора в пользу ламп включают в себя следующие пункты:

• Относительная простота конструкции. Схемотехника таких устройств существенно проще, нежели у моделей транзисторного типа. Все это сказывается на возможности и стоимости ремонта оборудования;
• Неповторимое звучание, обусловленное целым рядом особенностей и эффектов. В числе таковых – значительный динамический диапазон, высокая плавность перехода в амплитудное ограничение, очень приятный овердрайв и другие;
• Значительный срок службы ламп (от 10 000 часов) устройства;
• Высокая надежность и устойчивость прибора к коротким замыканиям под нагрузкой;
• Некритичность техники к температурным перегрузкам;
• Отсутствие «белого шума» (шипения), характерного для полупроводниковых моделей оборудования;
• Стильный внешний облик, который способен удачно и гармонично дополнить широкую гамму стилей интерьера.

Разумеется ламповый усилитель мощности не является воплощением сплошных достоинств. В противном случае представители этой технологии бы напрочь вытеснили транзисторные приборы аналогичного назначения. К числу слабых сторон устройства относятся:

• Солидный вес и габариты устройства ввиду того, что размеры ламп значительно больше транзисторов;
• Больший уровень шумности при работе прибора;
• Необходимость времени на предварительный прогрев ламп перед выходом на оптимальный рабочий режим усилителя;
• Высокое выходное сопротивление. Этот фактор несколько ограничивает спектр акустических систем, с которыми совместимы конкретные однотактовые либо двухтактовые ламповые усилители;
• Меньшая линейность в сравнении с полупроводниковыми устройствами;
• Высокое тепловыделение и расход электроэнергии;
• Низкий КПД (в пределах 10%);
• Подверженность усилителя на лампах ВЧ, УВЧ и СВЧ наводкам.

Без сомнений, исходя из количества слабых сторон, присущих предусилителям на лампах, их нельзя назвать идеальными. Но зато уникальный окрас звука, который получается при их использовании, компенсирует все перечисленные недостатки.

Выбор схем для сборки

Предварительный усилитель довольно просто собрать. Для него вы можете выбрать любую подходящую схему и начать сборку. Другой случай – выходной каскад, то есть усилитель мощности. С ним, как правило, возникает множество различных вопросов. Выходной каскад имеет несколько типов сборки и режимов работы.

Первый тип – однотактная модель, которая считается стандартным каскадом. При работе в режиме «А» он имеет небольшие нелинейные искажения, но, к сожалению, имеет довольно плохой КПД. Также следует отметить среднюю выходную мощность. Если вам необходимо полностью озвучить довольно большое помещение, необходимо будет применять двухтактный усилитель мощности. Эта модель может работать в режиме «АВ».

В однотактной схеме для хорошей работы устройства достаточно всего двух частей: усилителя мощности и предварительного усилителя. В двухтактной модели уже используется фазоинверсный усилитель или драйвер.

Конечно, для двух типов выходного каскада, чтобы комфортно работать с акустической системой, необходимо согласовать высокое межэлектродное сопротивление и низкое сопротивление самого прибора. Это можно сделать с помощью трансформатора.

Если вы являетесь ценителем «лампового» звучания, то должны понимать, что необходимо использовать выпрямитель, который произведен на кенотроне, для достижения такого звука. При этом нельзя использовать полупроводниковые детали.

Разрабатывая ламповый усилитель Hi-End, можно не применять сложные схемы. Если вам нужно озвучить достаточно небольшое помещение, то можно применить простую однотактную конструкцию, которую проще сделать и настроить.

Особенности

С точки зрения качества и характера звучания каждый тип ламп и каждый режим включения имеет свои особенности, настолько очевидные на слух, что даже ультралинейный режим, по факту, не стал золотой серединой. Триоды в чистом виде и триодное включение пентодов обеспечивают наиболее чистый и объемный звук до тех пор, пока дело не дойдет до энергичной музыки с быстрыми и значительными по амплитуде перепадами громкости. Иными словами — для спокойного джаза триоды подходят куда лучше, чем для прослушивания рока.

Пентодный и ультралинейный режимы, напротив, больше подходят для энергичной музыки, но в ряде случаев звучат недостаточно чисто, точно и детально. Особенно часто эти претензии относятся к пентодному режиму, а в целом характер звучания и пентодного, и ультралинейного режимов нередко сравнивают с транзисторными усилителями.

Для чего нужен?

Предусилитель отвечает за подготовку сигнала, поступающего от микрофона либо иного источника, для необходимого усиления. Он способен повышать низкий сигнал, а также очищать его. Благодаря этому улучшается качество поступающего звука. Кроме того предусилитель может использоваться для регулировки сигнала либо смешивания нескольких звуков в 1. Данное устройство используется для подгонки звучания под изначально заданный уровень мощности. Располагается оно максимально близко к источнику сигнала (например, микрофону, радиоприемному тюнеру, проигрывателю). Данная особенность обеспечивает преобразование получаемого звука и его передачу без изменений на усилитель мощности.

Вне зависимости от уровня сложности конструкции и выходного сопротивления, задача любого предусилителя заключается в передаче качественного сигнала. Схем предусилителей существует немало.

Кому нужен ламповый усилитель

Вот, добрались до главного

Кому стоило бы обратить внимание на ламповые усилителем? Ну, во-первых, не тем, у кого музыка постоянно включена фоном — ресурс ламп, как сказано, не бесконечен. Во-вторых, не тем, кто предпочитает музыкальный репертуар, построенный на басах, низкочастотный диапазон — не самая сильная сторона «лампы»

В-третьих, наверное, не стоит соединять «лампу» и компьютерную музыку, нет смысла обогащать звучание там, где ничего и не было утрачено. Конкретные музыкальные предпочтения не столь важны, это может быть классика, джаз или кантри — главное, чтобы музыка была акустической. Слушать вы её будете сами или с семьёй, но без участия соседей. Впрочем, не так уж мало ламповых усилителей, способных создать танцевальную атмосферу в гостиной вполне взрослого размера. При правильном выборе акустики, разумеется. Но это — отдельная статья.

Хочу дешево и сердито. Какие есть варианты?

Итак, с типом обновления определенность есть. Но что покупать — всегда большой вопрос. Современные цифровые усилители предлагают массу дешевых, но качественных вариантов.

Аналоговые системы сегодня считаются уделом аудиофилов. Со всеми вытекающими проблемами: «золотыми» проводами, уникальными схемами питания (сочиненными без знаний электротехники), огромными размерами и ужасающими ценниками.

Вариантов остается немного: сделать самому или купить все такой же огромный усилитель из далекого прошлого. Впрочем, последний вариант может оказаться очень интересным, если заниматься не только звуком, но и украшением комнаты. В условиях ограниченного рабочего пространства 20-килограммовый агрегат окажется лишним. Да и рядом с современной компьютерной техникой такие решения нисколько не смотрятся.

Путь самурая-самодельщика долог и сложен. Однажды мы коснемся и этой темы. А сегодня поговорим о том, что будет, если простую аналоговую схему заказать в виде уже готового усилителя из Китая. На самом деле, получится намного лучше, чем собирать самому — уж по-крайней мере, в среднестатистическом случае. Дешевле и надежнее.

1.5. Последний рывок

Послевоенное развитие электронных ламп во всем мире определялось
потребностями освоения диапазонов ультракоротких волн, вызванными к жизни
развитием радиолокации, телевидения, связи и вещания на частотах десятки и сотни
мегагерц. Именно с этими увлекательными делами и было связано начало выпуска
ламп, известных как «пальчиковые» (с цоколями «гепталь» и «новаль»). Конструкции
на «плоской ножке» теперь стали обычными для ламп любых размеров. Были освоены
рамочные сетки и прочие новшества.

Справедливости ради надо отметить, что прототипы таких ламп были
созданы тоже в Германии — для средств связи вермахта.

В 60-70 г. создано множество типов ламп нового поколения,
имеющих фантастические по прежним меркам параметры и сверхэкономичные катоды —
специально для работы в высокочастотных диапазонах, в каскадах широкополосного
усиления и в импульсном режиме.

Многим знакомы сверхминиатюрные лампы с гибкими выводами. В
основном они находили применение в ракетной и авиационной бортовой аппаратуре
(модели прямого накала использовались в носимой связной технике).

Последним рывком техники радиоламп можно считать производство
«нувисторов» — ламп, созданных как конкурент полупроводников, превосходящий
последние в отношении стойкости к облучению потоком нейтронов. Думается,
комментарии в этой связи не нужны.

Конденсаторы

В установке лампового усилителя следует использовать различные типы конденсаторов для самой системы и блока питания. Они, как правило, применяются для регулировки тембра. Если вы хотите получить качественный и естественный звук, следует применять разделительный конденсатор. В этом случае появляется малый ток утечки, который позволяет изменить рабочую точку лампы.

Такой вид конденсаторов подключается к анодной цепи, по которой течет большое напряжение. При этом необходимо подключать конденсатор, который поддерживает напряжение больше 350 вольт. Если вы хотите применять качественные элементы, нужно использовать детали от компании Jensen. Они отличаются от аналогов тем, что их цена превышает 3 000 рублей, а цена самых качественных радиоэлементов доходит до 10 000 рублей. Если применить отечественные элементы, лучше выбирать между моделями К73-16 и К40У-9.

Иные параметры

Остальные параметры — поддержка тех или иных коммуникационных стандартов, энергопотребление, являются значимыми, но второстепенными

На них имеет смысл обращать внимание при прочих равных по тем показателям, которые мы рассмотрели выше. Так или иначе, для современного усилителя типичным можно считать наличие поддержки достаточного количества стереопар — порядка 4, аудиовыхода для осуществления записи звука

Касательно энергопотребления — оптимальный его показатель составляет порядка 280 Вт.

Безусловно, при рассмотрении вопроса, какой ламповый усилитель лучше, играют роль и многие субъективные факторы. Чаще всего меломаны оценивают соответствующие девайсы, исходя из их: дизайна, качества сборки, уровня звучания, показателей эргономики.

Все указанные выше параметры могут сопоставляться с ценой девайса, которая может быть представлена в очень широком спектре значений. Но человек, для которого не особо актуален вопрос, чем ламповый усилитель лучше транзисторного, поскольку он знает ответ на него, цену, как мы отметили выше, не всегда может рассматривать как самый значимый критерий при выборе девайса для организации прослушивания любимых мелодий.

Классический двухтактный

Чтобы собрать усилитель с выходной мощностью около 20 Вт, можно воспользоваться предложенной схемой. Выходной каскад выполнен на 6П43П.

В качестве силового трансформатора подойдет ТС180-2 от лампового телевизора. Трансформаторы для выхода подойдут типа ТН.

В качестве основы устройства можно использовать лист дюраля размером 200*160 и толщиной 4 мм.

На нем крепятся практически все детали усилителя, а сам монтаж выполняется навесным способом. Каркас изделия можно окрасить в белый цвет, который выглядит более привлекательно, в отличие от привычного черного. По углам пластины крепятся стойки из полированного дюраля, которые служат ножками.

Силовой и выходные трансформаторы для снижения наводок закрывают жестяными экранами

Чтобы сэкономить место, дроссель по питанию можно убрать, спаяв обычный П-фильтр. Его можно собрать на двух конденсаторах по 300 мкФ и резисторе 100 Ом 15 Вт.

Что это такое?

Ламповый усилитель используется для увеличения мощностных характеристик переменных электросигналов при помощи радиоламп.

Радиолампы, как и многие другие электронные элементы, имеют очень богатую историю. За годы от их создания до наших дней произошла серьезная эволюции технологии. Началось всё в самом начале XX столетия, а закат так называемой «ламповой эры» пришелся на 60-е годы, именно тогда свет увидела самая последняя разработка, а вскоре радиорынок повсеместно начали завоевывать более современные и дешевые транзисторы.

Самым первым видом ламп, созданных специально для усилителей, стали триоды. Цифра три в их названии появилась не просто так — именно такое число активных выходов они имеют. Принцип действия элементов очень прост: между катодом и анодом радиолампы последовательно подключается источник электрического тока и производится первоначальная обмотка трансформатора, к следующей за ней вторичной уже будет подключаться акустика. Звуковая волна подаётся на сетку радиолампы, в момент, когда напряжение подаётся к резисторам, между анодом и катодом проходит поток электронов. Сетка, размещенная между ними, выводит данный поток и, соответственно, изменяет направление, уровень и мощность входного сигнала.

В процессе эксплуатации триодов в самых разных сферах возникла потребность в улучшении их технико-эксплуатационных характеристик. В частности, одной из них была проходная емкость, параметры которой существенно ограничивали возможную частоту работы радиоламп. Для того чтобы решить эту проблему, инженеры создали тетроды — радиолампы, которые имели внутри своей конструкции четыре электрода, в качестве четвертого была использована экранирующая сетка, вставленная между анодом и основной управляющей сеткой.

Это вполне удовлетворило на тот момент разработчиков, основной целью их было создать устройство, которое позволит приемникам функционировать в коротковолновом частотном диапазоне. Однако ученые продолжили работу над оборудованием, они использовали точно такой же подход — то есть добавили в рабочую конструкцию радиолампы еще одну, пятую, сетку и разместили ее между анодом и экранирующей сеткой. Это было нужно для того, чтобы погасить обратное движение электронов в направлении от анода к самой сетке. Благодаря введению этого дополнительного элемента процесс был приостановлен, таким образом выходные параметры лампы стали более линейными, а мощность возросла. Именно так и появились пентоды. Именно они и использовались в дальнейшем.

Гитарный усилитель

Любители игры на гитаре нередко находятся в поиске качественного звука, подбирая оптимальный вариант лампового усилителя для самостоятельного изготовления.

Одну их схем для гитары можно собрать на четырех лампах.

Для конструирования нужно подготовить:

• силовой трансформатор ТПП 245-127/220-50;
• подходящий выходной трансформатор;
• лампы 6П14П или 6П43П, а также 6Н2П;
• старый корпус либо материал для его изготовления;
• соединительные провода;
• радиоэлементы по схеме;
• кусок фольгированного текстолита или гетинакса.

Пошаговая сборка:

1. Для изготовления шасси используем подходящий корпус. Если есть листы дюраля либо металла, можно изготовить его самостоятельно.
2. Плату питания выполняем на текстолите.
3. Сверлим в корпусе отверстия для панелек ламп, после чего выполняем монтаж схемы. Он может быть навесным либо на печатной плате.

1. Провода накала скручиваем в тугую косичку, а общие проводники сводим в одну точку.
2. После сборки усилителя должен получиться такой вид устройства.

Двухтактный триодный каскад

На Рис. 1 показана схема двухтактного каскада на лучевых тетродах 5881 в триодном включении с фиксированным
смещением на сетках. Семейство характеристик пары ламп в таком режиме показано на Рис. 2. Нагрузочные
прямые приведены для напряжения анодного питания +400 В и напряжения смещения -45 В. Пунктиром показаны
индивидуальные характеристики каждой лампы, а сплошными линиями, соединяющими пунктирные кривые, — совместные
характеристики обеих ламп каскада. Толстая сплошная линия по центру -нагрузочная прямая для сопротивления
нагрузки между анодами 4 кОм. В этих условиях каскад отдает в нагрузку 13,3 Вт при 4,4% искажений
(4% по 3-й гармонике, 1,5% — по пятой).

В данном случае нагрузочная прямая 4 кОм является идеализацией. Она соответствует лабораторным условиям,
при которых производились измерения. К сожалению, реальные условия работы усилителя обычно далеки от
идеала. Сопротивление нагрузки ламп может отличаться от 4 кОм в любую сторону и что самое неприятное,
— содержать реактивную компоненту.

Рис. 3 показывает зависимости параметров усилителя при вариациях нагрузки. Одна пара кривых демонстрирует
зависимость максимальной мощности каскада и искажений при максимальной мощности для изменения сопротивления
нагрузки от 1,2 до 12 кОм. Эти пределы на Рис. 2 отмечены толстыми пунктирными линиями. Реальная нагрузка
усилителя громкоговоритель (без разделительных фильтров или с
ними), имеет кроме активной еще и реактивную составляющую, которая трансформирует нагрузочную прямую
в эллипс (Рис. 4).

Вторая пара кривых на Рис. 3 показывает, как изменяются максимальная мощность и искажения в зависимости
от гипотетической нагрузки, содержащей активную составляющую 4 кОм + реактивность, подключенную параллельно
и уменьшающую импеданс до 1,2 кОм и подключенную последовательно для его увеличения до 12 кОм.
Если сравнить эти кривые с соответствующими для пентодного каскада (Рис. 8), то сразу становятся
ясными преимущества триода.

Двухтактные ламповые усилители PPPP — сокращенное от Push-Pull («тяни-толкай»).

• 2.5Вт. Триодный усилитель класса В на лампах 6Н6П, 6Н2П.
• 3.5Вт. Ламповый усилитель на 6Н6П, 6Ф1П.
• 7.5Вт. Двухтактный усилитель на
  лампе 6Н9С.
• 6Вт. Простой двухтактный ламповый усилитель на
  6П14П.
• 6Вт. Двухтактный усилитель класса А на лампах 6П6С.
• 10Вт. Двухтактный усилитель на 6Ф3П.
• 12Вт. Ламповый УНЧ с ультралинейным оконечным каскадом на
  6П14П.
• 12Вт. Ультралинейный ламповый усилитель на 6П14П, 6Н2П.
• 15Вт.
  Двухтактный УНЧ на 6П3С, EL34.
• 16Вт. Миниатюрный УНЧ на 6П36С.
• 20Вт. Двухтактный ламповый усилитель на 6П36С.
• 20Вт. Двухтактный усилитель на лампах 6П36С и 6Н1П.
• 22Вт. Ультралинейный двухтактный усилитель на лампах 6П3С и 6Н8П.
• 25Вт. Двухтактный ламповый усилитель на ГУ-50
• 80Вт. Ультралинейный двухтактный УНЧ на четырех лампах 6П3С и 6Н8П.
• 200…400Вт. Мощный двухтактный усилитель на
  лампах 6Р3С или 6П45С.
•  Двухтактный усилитель на 6С4С.
•  Двухтактный ламповый усилитель начального уровня на 6П18П, 6П43П
•  Двухтактный УНЧ канала на лампах 6П45С
•  Ультралинейный усилитель на
  6П14П, 6Н1П с микрофонным входом.

Особенности настройки

Для того чтобы выполнить настройку лампового усилителя, необходимо обзавестись специальным измерителем – мультимером, а если вы настраиваете профессиональное оборудование, то дополнительно стоит приобрести осциллограф, а также генератор звуковых частот.

Начинать настройку оборудования следует с установки параметров напряжения на катодах двойного триода, оно должно быть выставлено в пределах 1,3-1,5В. Ток в участке выхода лучевого тетрода должен находиться в коридоре от 60 до 65мА.

Все прочие перечисленные в схеме резисторы можно взять любого типа, но предпочтение лучше отдать моделям С2-14.

Так же, как и в предусилителе, базовой составляющей считается разделяющий конденсатор С3, если под рукой его нет, то можно взять пленочные советские конденсаторы К73-16 или К40У- 9, хотя они чуть хуже импортных. Для корректной работы всей схемы данные выбирают с минимальным током утечки.

О том, как сделать ламповый усилитель своими руками, смотрите далее.

Однотактные и двухтактные ламповые усилители

Прежде, чем перейти к рассмотрению преимуществ этих устройств, стоит разобраться в специфике их классификации. И в этом плане первым пунктом является их разделение на две большие группы – однотактовые и двухтактные приборы.

Однотактный ламповый усилитель отличается простотой конструкции и имеет всего два усиливающих компонента (два каскада усиления). Они стимулируют увеличение как положительной, так и отрицательной полуволн звукового сигнала. В итоге на выходе из прибора такой конструкции звук приобретает высокую прозрачность и практически не имеет постороннего окрашивания. Однотактовые модели на лампах принадлежат к классам усиления А1 и реже – А2.

Для наушников

Такой усилитель можно порекомендовать для начинающих, что обусловлено простотой конструкции.

Сборка будет осуществляться по схеме с бестрансформаторным выходом на 6Н6П.

Для рассматриваемого усилителя следует использовать высокоомные наушники с сопротивлением каждого динамика по 600 Ом.

Чтобы устранить пульсации анодного напряжение в схеме применяется дроссель на 5 Гн. Для создания шасси желательно использовать металл.

При сборке усилителя силовой трансформатор следует располагать сверху, чтобы избежать наводок на выходные цепи.

Монтаж схемы осуществляется навесным способом, что позволят свести к минимуму количество проводов.

В качестве минусовой шины следует задействовать толстый медный провод.

Провода накала можно соединить параллельно, чтобы не подводить к каждой панельке по отдельности.

Если есть желание, схему можно дополнить индикатором уровня сигнала.

После сборки усилитель требуется настроить. Процедура сводится к регулировке подстроечных резисторов по катоду, обеспечивая минимальный коэффициент нелинейных искажений. Сигнал можно контролировать по спектроанализатору.

2.1. Лампы и звук

Ламповый «ренессанс» последних лет неотделим от новых подходов к
сфере разработки высококачественной аудиотехники. И этот сюжет обойти никак
невозможно.

Домашний радиоприемник явился по времени первым источником
электрически воспроизведенной музыки (вторым было звуковое кино). Создателями
стандартов де-факто на бытовые радиоприемники на два десятка лет вперед считают
европейские фирмы Telefunken и Philips. К середине 30-х годов полностью сложился
облик такого радиоприемника (в отношении типовых схемных решений, конструкции,
дизайна и требований к параметрам).

Долгое время показатели качества звуковоспроизведения у массовых
бытовых приемников были невысокими, по нынешним временам — просто смешными. Вот
типичные их значения:

1) коэффициент нелинейных искажений — до 7-10%;

2) диапазон воспроизводимых частот — от 100 Гц до 5-7
кГц;

3) выходная мощность — 1-2 Вт.

Кто-то может, кстати, возразить: выходная мощность — это не
качественный, а скорее количественный показатель, уровень громкости, так
сказать; для чего он сюда затесался? Однако это мнение неверно, а почему — будет
ясно из дальнейшего.