Параметры однотактного  усилителя

Чувствительность В ,----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.2

Диапазон воспроизводимых частот при Pвых = 5 Вт и неравномерности АЧХ = 2.5 Дб , -------------------------------------------------------------------------------------------------18… 25000

Диапазон воспроизводимых частот при Pвых = 10 Вт и неравномерности АЧХ = 3 Дб ,---------------------------------------------------------------------------------------------------22…21000

Суммарный коэффициент гармоник при Pвых = 10 Вт ,------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------0.4

                                      Однотактный усилитель на лампе 6П45С

Введение

В ламповых усилителях большой мощности (более 20 Вт) наиболее распространены двухтактные оконеч­ные каскады с двухтактным трансформаторным вы­ходом, работающие обычно в режиме А или АВ Уси­лители меньшей мощности, как правило, собираются однотактными, и работают в режиме А. В [1] рассмот­рены основные принципы построения ламповых уси­лителей и совершенно верно отмечено, что "звуковой сигнал должен претерпевать как можно меньше пре­образований, усиливаться как можно меньшим чис­лом каскадов". Далее автор пишет, что усилитель с чувствительностью 0,2 В обычно содержит три каска­да усиления - очевидно, с конденсаторной межкаскад­ной связью Однако такой усилитель вряд ли будет работать при полной выходной мощности так же ста­бильно и качественно, как, например, при половине от возможного сигнала на выходе. Связано это, в пер­вую очередь, с резистивной нагрузкой для всех кас­кадов, кроме оконечного Так, при нагревании неко­торые сопротивления "фонят". Конечно, можно брать резистор большей мощности или же подключить ре­зисторы параллельно по несколько штук для увели­чения допустимой рассеиваемой мощности, но есть еще один маленький нюанс. Дело в том, что коэффи­циент каскада, нагруженного резистором, значитель­но меньше коэффициента усиления такого же каска­да, только с трансформаторной нагрузкой. К тому же резистивная нагрузка редко позволяет использовать лампу на полную мощность (в смысле - не позволяет рассеивать на аноде лампы максимально допустимую мощность), так как для этого потребуется огромное питающее напряжение каскада - от 500 В и выше Следовательно, при пониженном напряжении питания ток анода лампы так же понизится, а это неминуемо влечет за собой обеднение звука в низкочастотном секторе. Для решения данной проблемы есть два вы­хода.

1.   Использовать в каскадах предварительного и драйверного усилителя режимы с высоким напряже­нием питания каскада. Достать высоковольтные кон­денсаторы в наше время - не проблема, вот только техника безопасности...

2.   Использовать в каскадах предварительного и драй­верного усилителя трансформатор в качестве нагрузки.

"Нет! - скажут искушенные меломаны-радиолюбители, - межкаскадные трансформаторы стоят неприемлемо дорого! А мотать с секционированием мы не хотим!" - и будут совсем не правы. Перед резистивной нагруз­кой трансформаторная имеет следующие преимуще­ства:

-     предельно высокий КПД,

-     более естественный звук;

-     максимально возможное усиление.

Конструкция

Схема двухкаскадного усилителя представлена на рис. 1.

Как видно по схеме (рис. 1), число пассивных эле­ментов сведено к минимуму - всего 2 резистора. Схе­ма близка к хрестоматийной и, очевидно, именно из- за этого достигается столь певучее звучание. Высо­кие показатели ламповых усилителей достигаются не за счет усложнения схемотехники, а за счет тщатель­ной проработки каждого усилительного каскада. Здесь нет и не может быть "лишних" деталей. Как минимум на половину звучание усилителя определяется конст­рукцией блока питания, причем здесь необходимо по­заботиться не только о сглаживании пульсаций анод­ных напряжений, но и накальные напряжения должны быть выпрямлены. Анодные цепи должны быть раз­дельными для входного и оконечного каскадов (если речь идет о двухкаскадном усилителе), необходимы отдельные анодные обмотки.

Лампа 6Н23П выбрана после прослушивания не­скольких, а именно: пальчиковых 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П, 6Н6П и октальных 6Н8С и 6Н9С. Выбор пал на 6Н23П в основном из-за наиболее естественного звука Дру­гие причины - доступность и низкая цена. Остальные лампы так же пригодны для данной конструкции при соответствующей коррекции режимов. В качестве вы­ходной лампы применена 6П45С с фиксированным сме­щением. Эта лампа обладает низким внутренним со­противлением и она - одна из немногих, способных дать качественный, плотный бас в однотактной схеме.

Режимы ламп следующие

6П45С: Ua = 200 В, Uc1 = -15 В, Uc2 = 140 В, la = 175 мА, Ра = 35 Вт;

6Н23П (для одного триода): Ua = 70 В, la = 21 мА, Uc = 0.

Так как оба триода лампы VL1 соединены парал­лельно, то суммарный ток входного каскада состав­ляет 42 мА.

В выходном каскаде используется режим с фикси­рованным смещением.

Схема блока питания приведена на рис. 2.

В конструкции в качестве силового лучше приме­нять тороидальный трансформатор габаритной мощ­ностью 120.. 150 Вт Первичная обмотка намотана проводом диаметром 0,6 мм и содержит 650 витков. Анодная обмотка мотается проводом той же марки ди­аметром 0,45 мм 500 витков. Накальная обмотка для лампы 6П45С намотана проводом диаметром 1,2 мм, остальные три накальные обмотки мотаются проводом диаметром 0,5 мм каждая. Все остальные накальные обмотки содержат по 19 витков. Обмотка напряжения смещения намотана проводом диаметром 0,1 мм и со­держит 80 витков Весь провод марки ПЭВ-2 Магни- топровод - ОЛ 50/80-50. Усилитель с таким силовым трансформатором (а так же при выполнении нижепе­речисленных условий) не фонит вообще! Напряжение на выходе такого усилителя при отсутствии сигнала

на входе составляет всего 4 мВ Для питания оконечно­го каскада применен источник с выпрямителем из двух диодов и двух кенотронов (это же почти "Ongaku"! ©). Кенотроны обеспечивают постепенное нарастание напряжения на аноде 6П45С, полупроводниковые ди­оды вместе с вакуумными образуют полноценный ди­одный мост. Эта мера снижает риск отравления ано­да мощной лампы быстро нарастающим высоким на­пряжением, как при использовании полностью полу­проводникового выпрямителя.

Отдельного внимания заслуживает источник напря­жения смещения выходной лампы. Выпрямитель его собран на двойном кенотроне косвенного накала 6Х2П Данная мера принята для плавного нарастания напря­жения на сетке выходной лампы, что так же продле­вает срок ее службы. Напряжение -30 В с выхода вып­рямителя поступает на сглаживающий конденсатор С4 и на простой делитель напряжения R4, R5.

В качестве общего провода применен медный про­вод диаметром 3 мм, зачищенный от лакового покры­тия. Длина выводов всех деталей и проводов - мини­мальная В качестве проводников применен провод ПЭВ-1 1,0. Все проводники, идущие непосредственно к лампам, припаяны к их ножкам, а провод, соединя­ющий входной вывод трансформатора Т2 с лампой VL2, лучше непосредственно припаивать к аноду вы­ходной лампы. Такое соединение более линейное, чем разъемное.

Как известно, одним из самых проблемных элемен­тов лампового усилителя является выходной транс­форматор. В данной конструкции есть еще и межкас­кадный. Это - перемотанный сетевой трансформатор от проигрывателя "РОМАНТИКА-222". Первичная об­мотка его содержит 3000 витков провода ПЭВ-1 0,16, всего 10 секций в каждой по одному слою. В каждом слое по 300 витков. Вторичная обмотка содержит 3600 витков провода ПЭВ-1 0,12. Всего 9 секций по одному слою намотки в каждой. Каждый слой - по 400 вит­ков. Первой на каркас наматывается секция первич­ной обмотки Далее ведется намотка с чередованием секций.

Выходной трансформатор намотан на магнитопро- воде от телевизионного сетевого трансформатора ТСШ-150. Первичная обмотка его содержит 3120 вит­ков провода ПЭВ-1 0,35, всего 6 секций в каждой по 4 слоя. В каждом слое по 130 витков. Вторичная обмот­ка содержит 675 витков провода ПЭВ-1 1,0, всего 5 секций, в каждой секции по 3 слоя. Каждый слой - по 45 витков. Первой на каркас наматывается секция пер­вичной обмотки. Далее ведется намотка с чередова­нием секций.

Дроссель L1 - D300AM (5 Гн, 300 мА) производства фирмы AUDIOINSTRUMENT. Все сопротивления, при­мененные в конструкции, марок ВЗР или УЛИ. Элект­ролитические конденсаторы Rubicon или Lipcon, ос­тальные - марок К73-17 и К78-2.

Настройка усилителя сводится к выставлению ре­жима лампы 6П45С, установке тока анода путем ре­гулирования напряжений на сетках при помощи пере­менных сопротивлений (на схеме не указаны).

Звучит усилитель не по-тетродному живо и есте­ственно. Очевидная причина этого - использование ке­нотронного выпрямителя в блоке питания. Схема этого усилителя в очередной раз доказывает, что получение высококачественного звука достигается в большей сте­пени скрупулезностью изготовления, а не только самой схемотехникой. Не спорю^- делать усилитель при соблю­дении всех вышеперечисленных условий непросто, не­дешево и долго. При такой скромной выходной мощно­сти и нескромном коэффициенте гармоник кому-нибудь все они покажутся излишними и неоправданными, но, думаю, послушав его звучание, слушатель согласится - овчинка действительно стоит выделки. Полученный коэффициент гармоник - суммарный, и большую часть его занимает вторая гармоника. А она, в пределах до 1%, не воспринимается на слух даже экспертами.

Литература                                                 ^

1 Иванов А. Конструирование ламповых усилите лей. - Радио, 2004, №6, стр 17-20.

Андрей Тимошенко

г. Железногорск