Усилитель на одной 6п6с: Ламповый аудио усилитель на 6П6С с оригинальным решением импульсного БП » Журнал практической электроники Датагор

admin | 10.01.2023 | Популярное | Комментариев нет

Содержание

Ламповый двухтактный усилитель с нетрадиционным питанием на лампах 6П6С и 6Н9С

Для питания современных ламповых усилителей чаще всего применяют кенотронные выпрямители напряжения. Их основное преимущество перед полупроводниковыми — задержка подачи анодного напряжения. Однако, этой задержки можно добиться и при помощи источника тока, например, на полевом транзисторе. Он же может служить ставшим популярным в последнее время «электронным дросселем». Тем не менее это устройство не может в полной мере заменить полноценный, «медно-железный» дроссель. Соотнеся эти факты, мне пришла в голову идея создания лампового усилителя с не совсем стандартным блоком питания. В качестве входной лампы применен двойной триод 6Н9С. Он дал наиболее естественный, живой звук из ряда ламп: 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П, ЕСС83, 6Н8С, 6Н9С. 6Н8С по звуку оказалась очень похожа на 6Н1П, Звук оказался слегка завуалированным, мутноватым. ЕСС83 похожа на 6Н23П, недаром их любят современные аудиоинженеры особенно западные) за мягкий, теплый звук. 6Н2П – чисто гитарная лампа, в домашнем аудио ее лучше не применять. Самый живой звук удалось получить именно с лампой 6Н9С. В мощной части усиления применены лампы 6П6С. Для оконечного каскада лампы выбирались из октальных 6П3С, 6П3С-Е, 6П44СМ, 6П6С, 6П31С. Именно тетроды, никакой триодной романтики. Лампа 6П6С выбрана как самая музыкальная. Данная подборка ламп позволила создать весьма чувствительный усилитель, который при громком воспроизведении музыки не забывает передавать ее тихие нюансы, что весьма ценно. При прослушивании была использована акустика сопротивлением 8 Ом и чувствительностью 91 дБ (Ultimate Stage TR36). С ней усилитель показал потрясающие результаты. Звуковая картина была панорамной, масштабной, не смотря на расстояние между колонками более трех метров. Особенно порадовал бас, даже не оказалось необходимости накручивать его с помощью темброблока на источнике сигнала. Подобная аудиосистема вполне самодостаточна и без сабвуфера. Прослушивание тестовых композиций подтвердило это.

Фазоинверсный каскад (Рис.1), он же входной, осуществлен на обоих триодах лампы 6Н9С. Перед окончательным монтажом конструкции мною было опробованы два варианта фазоинверторов: вышеупомянутый, а так же фазоинвертор с расщепленной нагрузкой(Рис.2). Единственным достоинством последнего стала простота настройки, которая заключалась в подборе равных величин анодного и катодного сопротивлений. Балансный каскад сложнее, так как требует настройки не только по постоянному току (для установки рабочей точки на ВАХ), но и по переменному, то есть по величине переменного сигнала на сетке второго триода. Так же немаловажное преимущество балансного каскада – бОльшее (по сравнению с каскадом с расщепленной нагрузкой) усиление. Хотя, как известно, каскад с расщепленной нагрузкой усиления не дает вообще. Однако, на входной каскад и фазоинвертор изначально было предусмотрено только два триода в баллоне одной лампы. Поэтому выбор почти однозначно пал на балансный фазоинвертор.

 

^Нажмите для увеличения^

^Нажмите для увеличения^

Вообще ламповые усилители ЗЧ следует рассчитывать «с конца».

RC-цепочка в анодной нагрузке входных триодов установлена для улучшения работы усилителя. Немногие источники с описанием конструкций, в которых применена такая цепочка. Сопротивление резистора R определяется по формуле: R=0,12*Ra

Емкость конденсаторов С3 и С4 определяется экспериментально при подаче на вход усилителя сигнала частотой 1000 Гц. Наблюдается прямоугольный сигнал на выходе каскада. Подбором емкости конденсатора С3 (С4) добиваемся его наилучшей формы. Лампу 6Н9С стоит подбирать с одинаковыми параметрами обоих ее триодов, здесь это весьма принципиально. Однако, для других ламп того же типа значение этой емкости будет уже другим. Конечно же, никто не собирается слушать прямоугольный сигнал, но применение подобной RC-цепочки лишний раз говорит о тщательности настройки каскада.

Лампа 6П6С работает в режиме согласно даташиту в режиме:
Ua=250 В;
Ia=70 mA;
Uc1= -15 В;
Uc2= 250 В;
Ic2=5 mA;
Ра=17,5 Вт;
Raa=10 kOm.
Рвых=10 Вт. (класс А)

Перевод тетрода 6П6С с большим внутренним сопротивлением в триодный режим не улучшает положения – в таком случае выходная мощность даже в двухтактном варианте не превышает 4 Вт, что, несомненно, недостаточно для желаемого уровня громкости.

В качестве нагрузки входного каскада применено составное сопротивление из двух параллельно соединенных резисторов. Помимо субъективных предпочтений такого способа организации нагрузки, данным способом еще выигрывается максимальная мощность, рассеиваемая на нагрузке.

В устройстве отсутствует регулятор громкости. После многих экспериментов с переменными резисторами, фирмы ALPS – в том числе, они не дали удовлетворительного результата: у некоторых при равном угле поворота ручки регулятора была разная громкость в каналах усилителя, а большинство давали заметное влияние на звук давали ощутимое влияние. Поэтому было решено регулировать громкость с источника сигнала – и только тогда звучание стереосистемы стало безукоризненным.

В усилителе питание организованно не совсем традиционно: применены как классические, «железные», так и электронные дроссели. Как видно из схемы (Рис.4), в силовом трансформаторе только одна анодная обмотка, общая для обоих каналов. Таким образом получены меньшие фазовые сдвиги между каналами.

Конструктивно корпус усилителя выполнен в виде деревянного ящика габаритами 220*500*80 мм. Схема расположения элементов конструкции в нем представлена на (Рис.6). Корпус открытый, то есть его лампы выведены наружу. Силовой и выходные трансформаторы разнесены в противоположные стороны корпуса, между ними – лампы. Дроссель блока питания расположен рядом с силовым трансформатором, его обмотка защищена декоративным металлическим кожухом. Материал корпуса – древесина, покрашенная автомобильной краской баллоном-распылителем. Каждый из выходных трансформаторов помещен в индивидуальный чехол, сделанный из поликарбоната, обработанный шпатлевкой и так же покрашенный. В итоге получились вполне красивые чехлы. Пространство между чехлом и трансформатором залито парафином, но вполне допустимо применить и воск. Сборка из чехла и трансформатора монтирована на корпус усилителя при помощи эпоксидной смолы. В месте соединения корпуса и выходных трансформаторов в корпусе следует просверлить отверстия для проводников, идущих от трансформатора.

Моточные данные выходного трансформатора такие: первичка 5100 витков провода диаметром 0.2 мм с отводом от середины. Вторичная обмотка — 160 витков провода диаметром 0,9 мм для нагрузки 8 Ом

В качестве магнитопровода использован сердечник от трансформатора ТС-80. Используя его, мы добиваемся нижней частоты воспроизведения 25 Гц (по уровню +/-2 дБ). Коэффициент трансформации равен 31. Трансформатор содержит две одинаковые катушки. Каждая из них содержит по 3 секции первичной и две секции вторичной обмоток. Каждая из секций первичной обмотки содержит 850 витков медного провода соответствующего диаметра, каждая из вторичных секций состоит из 40 витков. Все секции первичной и вторичной обмотки соединены между собой соответствующим образом. Межслойная изоляция – конденсаторная бумага, что бы там про нее не говорили. Мотать нужно очень плотно, так как окно магнитопровода невелико. Все вторичные обмотки соединены последовательно. Вообще, соединять вторичные обмотки последователь или параллельно – не очень хорошо, впрочем, это вопрос весьма отдельный. После намотки катушки (пока еще без магнитопровода) следует проварить в воске или парафине в течение 4-5 часов.

Каждый из выходных трансформаторов проварен в воске и заключен в индивидуальны чехол их поликарбоната. Размеры чехлов: 130*85*110 мм. Пространство между трансформатором и чехлом так же заполнено воском. Нет, не бойтесь, в процессе работы усилителя воск не плавится. Неровности на месте спаев чехлов замазываются шпатлевкой, сушатся и затираются мелкозернистой наждачной бумагой. Готовые чехлы красят из баллона. При работе даже на полную выходную мощность трансформаторы молчат, как и должно быть.

Дроссель L1 содержит две одинаковые обмотки. Он намотан на магнитопроводе из Ш-образных пластин размером 70*80 мм. Толщина набора – 20 мм.

В качестве силового трансформатора применен перемотанный телевизионный ТСШ-170. Напряжения его вторичных обмоток указаны на схеме блока питания (Рис.4).

Максимальная выходная мощность усилителя составляет 10 Вт, но я снял характеристики при уровне выходного сигнала, обычного для эксплуатации в случаях для нагрузок 8 и 4 Ома соответственно.

Настройка усилителя заключается в балансировке фазоинвертора. Регулировкой переменного резистора R11 добиваются равенства переменных напряжений на анодах триодов при переменном сигнале на входе усилителя. Далее на вход подают прямоугольный сигнал и подбором, а лучше — плавной подстройкой конденсатора переменной емкости добиваются наилучшей формы прямоугольника на выходе каскада. Затем настраивается оконечный каскад. Очень важно не ввести выходной трансформатор в насыщение, а, так как этот каскад двухтактный, то нам необходимо установить равные токи в каждом плече. В конструкции я использовал неподобранные пары ламп 6П6С, что не помешало получить прекрасные результаты. Регулировкой резисторов R14 и R15 добиваемся равных токов анода. Хорошо, если по величине они будут хоть чем-то похожи на значения, указанные в даташите. Резистор обратной связи R* переменный, его сопротивление выбирается по вкусу в пределах от 2,7 до 4,7 кОм. Его регулировкой добиваемся наиболее устойчивой работы на максимальной громкости по басу.

О комплектухе несколько слов. Катодные полярные конденсаторы от производителей Rubycon и Jamicon, неполярные конденсаторы, стоящие в блоке питания – отечественные, марки К73-17, К73-16, конденсатор С7 и С9 в ФИ – марки К42У-2, С8 и С10 – марки КСО. Эти конденсаторы, вопреки своему большому возрасту, ведут себя очень нейтрально, и шунтирование ими межкаскадных конденсаторов бОльших емкостей благоприятно сказывается на звуке. Хваленые на форумах конденсаторы Wima показали не лучший результат.

Анодные резисторы – углеродистые, марки С2-23-1, остальные – МЛТ или ОМЛТ.

Все лампы очень полезно подобрать в пары по равному току покоя в рабочей точке или хотя бы брать образцы одной даты выпуска из одной партии.

Силовой и выходные трансформаторы максимально удалены друг от друга. Ламповые панельки вмонтированы в П-образную конструкцию из фольгированного текстолита.

Выходные клеммы расположены за выходными трансформаторами, длина проводов между клеммами и трансформаторами – минимальная.

Автор:  Андрей Тимошенко  http://www.heavil.ru

 

 

 

Источник

2 755, 1

Однотактный ламповый усилитель 6Н9С и 6П6С

После успешной сборки трехлампового усилителя Губина у меня появилось желание самостоятельно просчитать все детали схемы и по собственным расчетам построить однотактный усилитель.
Стал вопрос выбора ламп. Тут мне очень помогла статья Вадима Пузанова «Однотактный ламповый…, возвращаясь к напечатанному». В статье хорошо описан опыт применения различных ламп в усилительных схемах. Также  подробнейшим образом рассмотрены нюансы конструирования схем ламповых усилителей. Большая мощность на выходе мне ни к чему, основной упор на качество, поэтому выбор пал на лампу 6П6С, и в драйвере 6Н9С.

Обложившись книгами сделал расчет всех элементов схемы в Mathcad. Расчет лампового усилителя делается «с хвоста», в таком порядке и выкладываю результаты.

Расчет оконечного каскада на лампе 6П6С
Расчет каскада предварительного усиления на лампе 6Н9С

В результате расчетов получилась вот такая схема. Хочу отметить пару ключевых моментов.

1. Усилитель рассчитан на работу с источником сигнала напряжением не более 1В. Если у вашего источника амплитуда сигнала более 1В необходимо пересчитать параметры каскада предварительного усиления а именно: увеличить смещение до 3,5 — 4В, изменить номиналы резисторов R3 и R4.

2. Номинал и тип межкаскадного конденсатора С3 меньше почти в два раза от расчетного значения и определён методом подбора. По расчету номинал С3 зависит от коэффициента частотных искажений Мнк. Величиной этого коэффициента мы задаемся как бы «на глаз». В реальной схеме этот конденсатор на мой взгляд проще подобрать опытным путем. Слушал усилитесь с конденсаторами разных типов и номиналов, из всех мне больше понравился именно К71-7 0.1мкФ.

3. В схеме нет конденсаторов шунтирующих электролиты. Опять же на мой слух с шунтирующими конденсаторами высокие частоты играли «грязно» или слишком звонко, затрудняюсь это ощущение правильнее передать. Убрал — всё стало на свои места.

Схема однотактного усилителя на лампах 6П6С и 6Н9С (один канал).
Схема блока питания. Питание накалов ламп разделено по каскадам.

 Вот как выглядит эта схема в макете. Лампы расположены в один ряд. Двойной триод 6Н9С посредине. На момент написания статьи усилителю исполнилось полтора года. Всё это время использую его для прослушивания музыки. Звучанием доволен.

Фото сделано сразу после монтажа деталей. В окончательном варианте все шунтирующие конденсаторы я убрал и заменил межкаскадные К40-У9 на К71-7

 В драйвере можно также использовать лампу 6Н8С. Её мощности немножко не хватает чтобы раскачать 6П6С. Но если Вам не нужна большая громкость то эта лампа подойдет по моему субъективному восприятию даже лучше чем 6Н9С.

Далее привожу расчет каскада предварительного усиления на лампе 6Н8С и схему усилителя.
Эту схему я собрал первой. Звук мне понравился но громкости немножко не хватило. Поэтому просчитал каскад предварительного усиления на лампе 6Н9С и остановился на схеме описаной выше.

Расчет каскада предварительного усиления на лампе 6Н8С

Однотактный усилитель на лампах 6П6С и 6Н8С

Использованная литература.

Больше всего почерпнул из этой книги — Г.С.Цыкин Электронные усилители 1965г. Написано просто и понятно, много примеров.

Очень помогли мне статьи Вадима Пузанова, о котором я уже упоминал в начале этого рассказа

Также листал но толком не читал такие книги:
Электронные усилители Г.С. Рамм 1966
Электронные и транзисторные усилители низкой частоты. Чудновский И.Я., 1968
Хвиливицкий С.И., Медякова Л.В. Расчёт и проектирование усилителей низкой частоты 1958
Справочник радиоинженера, Р. Лэнди, Д.Дэвис, А.Альбрехт, 1961

Гитарный усилитель с 6P6S (6V6) и, возможно, 12AX7

клопссон
Участник

#1