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.

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

Вариант 1 (на 6Н6П)

Интерес к ламповым усилителям не пропадает и по сегодняшний день, поэтому в этой статье мы с вами рассмотрим пару принципиальных схем усилителей для наушников. В первом варианте схема реализована на двух лампах 6Н6П (по лампе на канал), она изображена на рисунке ниже.

В схеме применен трансформатор ТАН 17-127/220-50. На транзисторе VT1 собран узел задержки подачи анодного напряжения. В особых настройках схема не нуждается, собранная без ошибок в монтаже работает “как часы”.

Внешний вид готового усилителя на следующем снимке:

Вариант 2 (на 6Н3П и 6Н24П)

И еще одна принципиальная схема лампового усилителя для наушников. В ней использована одна лампа 6Н3П для входного каскада на оба канала, и по лампе 6Н24П на канал на выходе усилителя. Спаренный переменный резистор R1 — регулятор уровня входного сигнала (громкости).

Напряжение на накал входной лампы снимается с микросхемы DA1 (КР1158ЕН6), представляющей собой стабилизатор напряжения с фиксированным положительным выходным напряжением 6 вольт (ее цена на момент написания статьи составляет примерно 20-30 рублей). Микросхема стабилизатора рассчитана на рабочий ток 0,5 ампер (максимальный – 1,2 ампера), и хотя она уже содержит в себе внутреннюю защиту от перенапряжения и перегрева, ее все же стоит установить на небольшой радиатор (лишним не будет). Если у вас возникнут трудности с приобретением микросхемы стабилизатора, можно реализовать накал, как это сделано в первом варианте усилителя. В этом случае, скорее всего, придется увеличить номинал емкости С5.

Для питания схемы был использован трансформатор мощностью 15 ватт, первичная обмотка осталась без изменений (на 220 вольт), вторичные обмотки перемотаны (170 вольт на ток 50 мА, и 6,3 вольта на ток 1 ампер для накала ламп). Про количество намотанных витков мы писать не будем, потому, как вам придется пересчитать параметры именно под то трансформаторное железо, которое у вас окажется под руками. Для намотки второй обмотки использовали провод ПЭВ-2 диаметром 0,2мм, для накальной – диаметр 0,8мм.

По качеству звучания второй вариант превосходит первый (хотя и первый по звуку довольно не плох). Полоса пропускания второго варианта от 10 до 100.000 герц, и по чисто субъективной оценке, низа показались немного глубже, и верх четче.

Как видно на следующем изображении, монтаж навесной:

Аббревиатура «Hi-End» привлекает многих. Споры аудиофилов о том какой кабель лучше звучит: сделанный из меди выплавленной на заводах третьего рейха из чилийской меди или с риском для жизни украденный с секретного ракетного завода (Думаете почему взрывались на старте американские челноки и наши Протоны?). Таинственное мерцание радиоламп, непонятные непосвященным слова и термины, произносимые признанными гуру в этой области. Очень многие хотели бы приобщиться к этому таинству, войти в секту избранных, но большинство из низ отпугивают сложившиеся стереотипы и ценники. Простой ламповый усилитель начального уровня запросто может иметь 3 нуля в своей цене (и это в долларах), а серьезные аппараты красуются ценниками с четырьмя или даже пятью нулями. От многих я слышал мнение, что радиолампы сейчас нигде не достанешь, это раритет. Отсюда складывается первый миф - все что связано с ламповой техникой это очень дорого и простому студенту, менеджеру инженеру недоступно. Попробуем развенчать этот миф. Что касается цены и недоступности радиоламп. Достаточно зайти на сайт любого интернет магазина специализирующего на лампах и убедиться, что цены на лампы доступны для любого кошелька и в наличии всегда есть большой выбор. К тому же не обязательно лампы покупать. Большинству из тех, кто собрался спаять ламповую схему, достаточно навести ревизию на чердаке садового домика, или в своем гараже и там обязательно найдется старый телевизор или радиола. Если не найдется, попросите произвести такую ревизию своих знакомых или родственников. В паре старых телевизоров наберется деталей, для сборки очень неплохого усилителя начального уровня (того самого, который стоит с тремя нулями на ценнике).

Но хватит общих рассуждений, перейдем к делу. Для того чтобы оценить качество и особенность так называемого «лампового» звука не обязательно собирать мощный и сложный усилитель. Можно начать с усилителя для стерео наушников. Тем более, что большинство из тех, кто сидит за компьютером по ночам пользуется именно наушниками для прослушивания музыки или звукового сопровождения любимых игр.

Вот схема предлагаемая для повторения.

Рис1. Схема усилителя для стереонаушников.

В основе ее лежит так называемый SRPP каскад (Shunt Regulated Push Pull, По-русски название звучит так - каскад с динамической нагрузкой). Вот и мы уже начали произносить магические заклинания:). В качестве усилительной используется лампа двойной триод (в одном стеклянном баллоне размещены две независимые друг от друга радиолампы). Нижняя по схеме половинка занимается усилением сигнала, а верхняя - играет роль динамической нагрузки. Положительные особенности такого включения - это высокий коэффициент усиления и низкое выходное сопротивление каскада. Усилитель справляется как с низкоомными наушниками сопротивлением 32 Ом так и со студийными мониторами сопротивлением постоянному току в 250 и более Ом. Настройка схемы не представляет никаких проблем. После включения и прогрева ламп (примерно 5 минут) надо проконтролировать напряжение на аноде нижней лампы или катоде верхней. Оно должно быть равным половине напряжения питания (анод верхней лампы). Если это напряжение отличается от нормы более чем на 5-10% его подстраиваем подбирая резистор Rк в катоде нижней лампы. Рекомендуется, на период настройки, поставить туда цепочку из последовательно включенных постоянного резистора на 100 Ом и подстроечного на 330-470 Ом. После настройки усилителя замеряем тестером полученное сопротивление и ставим постоянный резистор как можно более близкого номинала.

Материалы и инструменты

Несколько слов о применяемых деталях.

Рис 2. Детали для сборки усилителя.

Для сборки понадобятся собственно пара радиоламп. Можно использовать лампы марки 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П. Очень хорошие результаты получаются с лампой 6Н3П, но она имеет другую цоколевку, и если вы захотите собрать усилитель на ней - обратите внимание на расположение выводов. Можно воспользоваться более мощной лампой 6Н6П. При ее использовании необходимо обратить внимание на мощность трансформатора накала. Он должен обеспечивать напряжение 6 в при токе не менее 2А или 12 в при токе 1А. Все эти лампы, за исключением 6Н6П, всегда есть в любом старом ламповом телевизоре, так что с приобретением проблем не возникнет.

Все резисторы (кроме одного в цепи питания) рассчитаны на мощность 0.25 Вт (можно больше, но тогда они будут занимать гораздо больше места). Номиналы можно посмотреть на схеме. Электролитические конденсаторы в цепи питания используются на номинальное напряжение 350-400 в. В стабилизаторе питания усилителя я использовал конденсаторы 470 мкФ на напряжение 200 в, взятые из горелых компьютерных блоков питания. Конденсаторы соединены последовательно по две штуки, в параллель каждому из конденсаторов подключен резистор сопротивлением 470 кОм. Эти резисторы выравнивают падение напряжений на конденсаторах и служат для разрядки емкостей после отключения питания. В цепи катода нижней лампы можно использовать конденсатор емкостью от 1000 до 10000 мкФ на номинальное напряжение 6-16 вольт. Качество этого конденсатора непосредственно влияет на качество звука, поэтому маститые аудиофилы посоветовали бы воспользоваться в этой цепи конденсатором марки BlackGate. Но по причине его высокой цены (более 100$ за штуку) мы обойдемся чем-нибудь более дешевым и не менее качественным. Лучший подручный вариант - это взять конденсатор марки Rubycon с неисправной материнской платы. Такие конденсаторы устанавливают в цепи питания процессора. Параллельно всем электролитическим конденсаторам настоятельно рекомендуется включить небольшой (0.1 - 1.0 мкФ) неполярный пленочный конденсатор. Из отечественных могу порекомендовать конденсаторы марки К78. Добавка таких конденсаторов улучшит воспроизведение усилителем высоким частот.

В качестве регулятора громкости для начала подойдет практически любой сдвоенный переменный резистор сопротивлением 22-47 кОм. Главное перед установкой проверить его качество, чтобы при повороте рукоятки у него не нарушался контакт и он не шуршал и не трещал. Входные и выходные гнезда используются любые, какие вам понравятся. Главное, чтобы они были совместимы с имеющимися у вас кабелями и разъемами на наушниках.

Трансформаторы

Теперь перейдем к самому главному. К трансформаторам питания. Сложность изготовления трансформаторов для ламповой техники является еще одним препятствием, которое останавливает начинающих (и не только начинающих) радиолюбителей. Для питания радиоламп требуются высокое напряжение (как правило это 200-300вольт) в цепи анода и низкое, но с большими токами, напряжение на накал. В нашем случае лампы имеют напряжение накала 6.3 вольта. Анодное напряжение на них подается 300вольт.

Можно найти специализированный унифицированный трансформатор для питания ламповых схем марки ТАН (трансформатор анодно-накальный). Но они дороги и не всегда их можно найти. Можно воспользоваться трансформатором взятым от старой радиолы или телевизора. Такие трансформаторы подойдут по всем параметрам, кроме одного - размера. Я для своего усилителя трансформаторы сделал сам. Точнее переделал под свои нужды готовые трансформаторы от недорогих китайских БП, которые вставляются непосредственно в розетку.

Рис3. Трансформаторы подготовленные для переделки.

Ищем такие БП в ближайшем магазине, торгующем бытовой техникой. Нам потребуются блоки имеющие на выходе 12 вольт, рассчитанные на выходной ток не менее 1А. Таких трансформаторов потребуется 3 шт. Один из них будет питать накалы радиоламп. Нити накала обеих ламп соединены последовательно и подключены к источнику постоянного напряжения 12в (трансформатор Т2 на схеме). Два других трансформатора придется разобрать.

Сердечник трансформатора состоит из отдельных пластинок - пластинки типа «Ш» или «Е» кому как больше нравится, и перемычки типа «I». После сборки, чтобы трансформатор не гудел, его на заводе обычно пропитывают лаком, поэтому разобрать трансформатор иногда бывает не так просто как кажется. Сначала скальпелем или прочным канцелярским ножом отделяем и вытаскиваем «I» пластины.

Рис 4. Разборка трансформатора.

Затем плоскогубцами вытаскиваем из каркаса крайнюю «Ш» пластину. Из за того что сердечник был залит лаком, это может оказаться не таким простым делом, придется попотеть. Если же все попытки вытащить пластинку не увенчались успехом, то тогда сердечник надо прогреть до температуры 90-100 С*. Для этого можно воспользоваться электроплиткой или утюгом. Осторожно, не перегрейте, иначе начнет плавиться пластмасса из которой сделан каркас катушек и трансформатор придется выкинуть. Время от времени можно капать на сердечник капельку воды и как только она начнет закипать, нагрев прекращаем. Далее берутся толстые рукавицы, чтобы не обжечься и операция по разборке продолжается. При нагреве лак, которым залиты пластины, размягчиться и разборка не составит большого труда. В конце концов должно получиться примерно так.

Рис5. Разобранный трансформатор.

Как видим, обмотки трансформатора намотаны на двух абсолютно одинаковых катушках. На одной, тонким проводом, намотана первичная обмотка. На второй, более толстым - вторичная. Берем две высоковольтных первичных обмотки от двух разобранных трансформаторов, устанавливаем их в каркас и собираем трансформатор снова. Получится трансформатор с коэффициентом передачи 1:1 и напряжением 220в переменного тока на выходе. После выпрямления этого напряжения получится примерно 300 вольт постоянного тока, что нам и требуется. Включаем собранный трансформатор, на выход для проверки подключаем 15 Вт электрическую лампочку. Проверяем гудит или нет собранный трансформатор. При наличии гудения надо попробовать добавить в сердечник еще несколько пластин (запасные от второго разобранного). Если пластины уже не лезут (все забито плотно) то сердечник надо пропитать жидким лаком и хорошенько высушить. Гудение и вибрация пропадут. Вместо пропитки лаком можно гудящий трансформатор сварить в расплавленном парафине. В подходящей по размеру кастрюльке (консервной банке) растапливается парафин. После того как он расплавиться и станет жидким в него погружают трансформатор и выдерживают в расплавленном парафине 10-20 минут, чтобы пропитались все щели. После этого трансформатор вынимаем из расплава, кладем на кусок картона и даем остыть. Обработанные таким образом трансформаторы не шумят.

После того как все детали подобраны и проверены на исправность, можно приступать непосредственно к сборке усилителя.

Сборка

Конструктивно усилитель можно выполнить в любой подходящей по размеру коробочке в которой размещаются трансформаторы, конденсаторы и ламповые панельки. Очень хорошо подойдет корпус от неисправного компьютерного БП. Поскольку в усилителе для питания используется высокое напряжение особое внимание надо обратить на качество изоляции проводов и надежность крепления и пайки всех элементов схемы. Если раньше не приходилось иметь дело с высоким напряжением, не поленитесь найти и прочитать правила техники безопасности при эксплуатации и ремонте электроустановок под напряжением до 1000 вольт. Электричество халатного к себе отношения не прощает.

Когда-то давно я увидел фотографию моддинг проекта созданного моддером Arsgera под названием «Поэт».

В этом компьютерном корпусе выполненном в виде деревянной шкатулки с профилем А. С. Пушкина на верхней крышке в качестве декоративного элемента использовался старинный серебряный подсвечник. Идея мне тогда понравилась, но хотелось бы подсвечник использовать не просто как декоративный элемент. И вот когда я обдумывал как же внешне оформить будущий усилитель, я вспомнил об этой идеи.
Я предпринял поход по сувенирным и антикварным лавкам и в результате приобрел пару (пусть и не старинных, но красивых) подсвечников и небольшую деревянную шкатулку от винного набора. Вот так предположительно должно было получиться.

Рис 6. Первая примерка.

Я замерил внутренние размеры шкатулки и по ним сделал металлическое шасси, на котором разместил трансформаторы и электролитические конденсаторы. Там же разместилась колодка с клеммами, на которой будут распаяны все остальные детали. В качестве основания послужила стальная пластина выпиленная из бросовой боковины компьютерного корпуса.

Рис 7 Шасси усилителя.

В задней стенке коробочки необходимо было проделать отверстие, для установки разъема подключения питания, сетевого выключателя и разъемов для наушников и сигнального кабеля. Здесь меня ждала большая неприятность. Когда я сверлил коробку, сверло случайно перекосилось и коробка треснула. Красивый красный рояльный лак, которым была покрыта шкатулка в нескольких местах отвалился и внешний вид был испорчен, как я думал окончательно.

Рис8. Отверстие в задней стенке для разъемов.

Я снова прошелся по магазинам в поиске подобной шкатулки, но ничего похожего не нашел. Пришлось заклеить трещину, зашкурить, зашпаклевать места сколов и обклеить шкатулку самоклеящейся пленкой под «красное дерево». Потом снова лакировать и полировать. Вид у шкатулки стал более простецкий, но, как я думаю не сильно ухудшился, особенно если глядеть издалека. Вот так теперь выглядит шкатулка. Сверху на ней лежит планка с разъемами, отверстие под которые я так неудачно сделал.

Рис9. Планка с разъемами и обновленная шкатулка.

Долго не мог найти подходящую рукоятку для регулятора громкости. В конце концов покопался в шкатулке с бижутерией у жены и нашел симпатичную подвеску со стразами. Жена ее мне отдала, но с условием, что к ближайшему дню рождения получит в замен цепочку и подвеску из настоящего золота. Что ж, искусство и женщины требуют жертв, финансовых по крайней мере.

Рис10. Заготовка для регулятора громкости.

Я обточил до нужного размера обычную пластиковую ручку регулятора громкости и вклеил ее внутрь подвески. Получился такой вот гламурный регулятор.

Рис.11. Рукоятка регулятора громкости.

В магазине, торгующем мебельной фурнитурой приобрел четыре хромированных металлических дверные ручки. Они будут прикреплены снизу в качестве ножек для придания устойчивости всей конструкции.

Рис.12 Будущие ножки.

Вот так теперь выглядит шкатулка в сборе.

Рис13. Корпус усилителя готов.

Теперь пришло время заняться самими подсвечниками. Подсвечник состоит из нескольких полых деталей, которые удерживаются вместе резьбовой шпилькой М5. Разобрать его не представляет никакого труда. Сразу видно, что вещь не старинная, а современный, китайский новодел. Детали сделаны из алюминия, покрытого сверху тонким слоем серебра. А ведь стоили так, как будто они целиком отлиты из благородного металла.

Рис.14. разобранный подсвечник.

В верхней части подсвечника будет установлена ламповая панелька. Вниз от нее пойдет жгут из 8 проводов. Поэтому для проводов надо просверлить отверстие подходящего диаметра.

Рис 15. Подготовка к установке лампового патрона.

По ходу работы возник непростой вопрос, как же скрепить снова воедино все элементы подсвечника. Если использовать толстую резьбовую шпильку, то не останется места для проводов. Клей держится на полированных металлических поверхностях плохо. Паять части между собой - будет видно следы пайки и это пагубно отразиться на внешнем виде. Я решил сделать крепеж таким же какой он и был изначально, только использовать для этого тонкую из 1.5 мм стальной проволоки шпильку. Как она выглядит видно на фотографии.

Рис 16. Новая крепежная шпилька.

Через отверстие диаметром 6 мм которые я просверлил в верхней части подсвечника без труда удалось протащить и крепежную шпильку и сигнальные провода. В качестве проводов я использовал обрезки стандартной витой пары. Они удобны еще и тем, что каждый провод имеет свой цвет и это поможет избежать ошибок при монтаже усилителя.

Ламповые панельки перед установкой пришлось слегка доработать, чтобы они влезли в верхнюю часть подсвечника.

Рис 17. Доработка ламповых панелек.

Вот такой получился подсвечник в стиле Hi-End.

Рис 18. Готовый подсвечник.

Перед окончательной сборкой необходимо было проверить работоспособность, качество звучания, настроить режимы работы радиоламп. Вот как это все выглядело на тестовом столе.

Рис 19. Предварительная проверка и настройка.

Шасси с трансформаторами помещается внутрь шкатулки. В крышке шкатулки делается 3 отверстия (два для крепежа подсвечников и отверстие под регулятор громкости. Все провода припаиваются на место согласно схеме.

Рис 20. Этап окончательной сборки усилителя.

Уф! Готово! Можно налить себе чашку кофе, достать диск с любимыми записями и начинать слушать, что же собственно получилось в итоге и стоило ли оно всех трудов затраченных на изготовление.

Рис.21. Все готово к прослушиванию музыки.

Финал. Оценка работы

Для проверки качества звучания я воспользовался тремя типами наушников.

Beyerdynamic DT 231 сопротивлением 32 Ом, Koss PortaPro сопротивлением 64 Ом и студийными мониторными наушниками Beyerdynamic DT 770 Pro сопротивлением 250 Ом. В качестве источника звука выступала звуковая плата Creative Audigy ZS, которая воспроизводила нежатые (напрямую сграбленные с аудио компакт дисков) звуковые файлы. Что можно сказать. Все наушники через усилитель звучат лучше чем когда их подключал непосредственно на выход звуковой платы. Детальность и прозрачность звучания особенно на высоких порадовала мой слух. Низкоомные наушники DT231 на высоком уровне сигнала начинали выдавать искажения по низким частотам. Для таких наушников необходимо использовать более мощные лампы в усилителе или подключать их через согласующий трансформатор. Звучание же высокоомных студийных DT770 оставило вообще неизгладимые впечатления. В ближайшее время плюну на очередной апгрейд компьютера и вместо новой видеокарты куплю себе эти наушники.

Я нисколько не пожалел, о потраченных на сборку времени и средствах. Рекомендую всем попробовать сделать тоже самое. Не пожалеете. С уважением TANk.

Комментарии к статье:

И можно ли в данном случае обойтись двумя трансформаторами и от каждого запитать накал своей лампы?
Применить хочу лампу 6Н6П (много положительных отзывов)

Дата: 2013-02-03 Дата: 2013-01-16 Дата: 2012-12-30 Дата: 2012-11-02 Дата: 2012-10-07 Дата: 2012-09-07 Дата: 2012-04-03 Дата: 2012-04-03 Дата: 2012-04-01 Дата: 2012-03-07

Добавил: rain09

Дата: 2012-01-30

Дата: 2012-01-29 Дата: 2012-01-15 Дата: 2012-01-14 Дата: 2011-12-28 Дата: 2011-12-23 Дата: 2011-12-14 Дата: 2011-11-25 Дата: 2011-11-10 Дата: 2011-11-06 Дата: 2011-11-06 Дата: 2011-11-04 Дата: 2011-11-01 Дата: 2011-10-31 Дата: 2011-10-02

Добавил: ser_13

I’m sorry. Не понял c трансформаторами. С трансформатором Т2 понятно. С трансформатором Т1 не совсем понятно. Еще не разу не разбирал трансформаторы от недорогих китайских БП. Советские трансформаторы мотал сам. Наматывается первичная обмотка тонким проводом, а сверху вторичная. Диаметр провода вторичной обмотки рассчитывается в зависимости от тока потребляемым устройством. Видимо трансформаторы от недорогих китайских БП сделаны по другому? Вы берете две высоковольтные первичные обмотки от двух разобранных трансформаторов, устанавливаем их в каркас и собираем трансформатор снова. Но ведь они намотаны тонким проводом. Потянет ли он лампочку 15 Ватт? Дата: 2011-01-28

Дата: 2010-09-25

Дата: 2010-09-19 Дата: 2010-09-03 Дата: 2010-06-27

Многих радиолюбителей, желающих приобщиться к ламповому звуку, останавливает наличие в конструкции выходного трансформатора . Качество этого элемента во многом определяет конечное качество звучания всего усилителя. Готовые промышленные образцы стоят весьма дорого, да и не всегда есть возможность подобрать трансформатор под конкретную лампу или режим работы. А изготовить качественный выходной трансформатор в домашних условиях не каждому радиолюбителю под силу.

Потому, практически вместе с появлением лампы, радиоинженеры начали поиски путей исключения из схемы выходного трансформатора. Для снижения выходного сопротивления усилителя в ход пошли и катодные повторители, и параллельное включение нескольких ламп, мостовые и двухтактные схемы. Такая топология получила название OTL (без выходного трансформатора).

Подобные OTL-аппараты даже выпускались в промышленных масштабах, но, увы, лишь единицы из них имели достойное звучание. Потому интерес к таким схемам в последнее время заметно угас.

Однако, памятуя о том, что сопротивление (аудиофильских) наушников чаще всего лежит в диапазоне 32-600 Ом, что по сравнению с сопротивлением акустических систем в 4-8 Ом получается в несколько раз, а то и сотен раз больше, радиолюбители не оставляют попытки реализовать OTL-топологию в маломощных усилителях для наушников . Чаще всего встречаются вариации на тему SRPP-каскадов и параллельного включения ламп. Но бывают и другие варианты.

Один из вариантов предложил Морган Джонс в несильно далёких 90-х годах. В основу своей схемы он заложил схему усилителя EarMax, который выпускался одной известной фирмой и стоил около 1000$.

Изменив некоторые номиналы и типы используемых ламп (в оригинале была лампа 6Н1П), Джонс увеличил нагрузочную способность усилителя и обеспечил относительно качественную работу схемы на 32-омные наушники. Схема усилителя представлена на рисунке:

Увеличение по клику

Входной каскад обычный — с резистивной нагрузкой. Ток покоя составляет 3мА. В качестве R5 можно использовать два резистора номиналом 1,5кОм включенных параллельно. Выходной каскад для снижения выходного сопротивления усилителя без использования общей отрицательной обратной связи построен по схеме двухтактного катодного повторителя Уайта . Его ток покоя выбран 10мА, при этом его выходное сопротивление составляет всего 10 Ом. Общий коэффициент усиления всего усилителя составляет 22.

Как показали измерения, усилитель отлично справляется с наушниками сопротивлением от 300 Ом. При этом, чем ниже сопротивление нагрузки, тем получается короче спектр гармоник на выходе усилителя.

Для нагрузки в 32 Ом усилитель при больших мощностях (а максимум составил 32 мВт) имел дисбаланс положительной и отрицательной полуволн сигнала.

Изучением такого странного поведения усилителя при низкоомной нагрузке (ведь выходное сопротивление усилителя было достаточно низким) занялись два энтузиаста Джон Броски и Алекс Кавалли. В результате их исследований были изменены номиналы резисторов (и как следствие режимы работы ламп) выходного каскада. Это позволило оптимизировать распределение тока между плечами выходного каскада:

Увеличение по клику

В результате казалось бы незначительных изменений номиналов некоторых резисторов удалось повысить выходную мощность усилителя в 6 раз и полностью устранить асимметрию полуволн сигнала при низкоомной нагрузке. Так же существенно сократился «хвост» гармоник (до 4-ой, против 7-ой в исходном варианте) и расширился частотный диапазон в НЧ-области.

Но за всё приходится платить. Из-за внесённых изменений уменьшился общий коэффициент усиления до 19, и возросло выходное сопротивление усилителя до 53 Ом. Тем не менее, усилитель достойно справился с наушниками сопротивлением 32 Ома.

Для тех, кто не боится общей отрицательной обратной связи, Алекс Кавалли предложил вариант схемы:

Увеличение по клику

Здесь резисторы R3 и R10 формируют цепь общей ООС. Её глубина выбрана как компромисс: с одной стороны — понизить выходное сопротивление усилителя менее 32 Ом (с указанными номиналами получается 20 Ом), с другой стороны — общего усиления должно хватать, чтобы раскачать сигнал с выхода обычного CD-плейера. Алекс советует поэкспериментировать с номинала этих резисторов, чтобы подобрать оптимальное звучание под конкретные наушники .

Не все любят лампу 6Н23П , потому нашлись энтузиасты, которые доработали исходный вариант усилителя EarMax на базе ламп 6Н1П:

Увеличение по клику

Здесь также изменены номиналы резисторов для повышения нагрузочной способности усилителя, кроме того для оптимизации режимов потребовалось увеличить напряжение питания усилителя.

При повторении этого варианта обращаю ваше внимание на то, что лампа 6Н1П по цепи накала потребляет ток практически в два раза больше, чем 6Н23П. Это следует учесть при выборе трансформатора и изготовлении блока питания. Учитывая, что внутреннее сопротивление лампы 6Н1П (11кОм) значительно выше внутреннего сопротивления лампы 6Н23П (около 2,5кОм), последний вариант усилителя рекомендуется использовать с наушниками сопротивлением от 100 Ом.

Благодаря своей простоте, все приведённые выше конструкции легко собираются навесным монтажом без использования печатных плат.

Единственный конденсатор на пути сигнала это С4. Здесь следует использовать конденсатор максимально-доступного вам аудиофильского качества! Не стоит использовать конденсаторы с рабочим напряжением ниже указанных на схеме, так как до полного прогрева ламп напряжение на них может достигать напряжения питания усилителя.

Схема блока питания не приводится, так как здесь любой радиолюбитель может развернуться в полной мере своей аудиофильской испорченности. В оригинале усилитель запитывался от обычного мостового выпрямителя с C-L-C фильтром. Не было предусмотрено никаких цепей по задержке подачи анодного напряжения до прогрева ламп. В поздних моделях усилителя для снижения уровня фона ввели питание накала ламп постоянным напряжением.

При повторении конструкции можно реализовать питание усилителя от кенотронного выпрямителя , что автоматически защитит катоды ламп, или, учитывая небольшой ток потребления схемы, от параметрического стабилизатора .

При прослушивании усилителя даже оригинальной (недоработанной) версии все отмечали чистое и ровное звучание без излишней ламповой мягкости с чёткой проработкой ВЧ-области и потрясающими «низами», обычно не свойственным ламповым усилителям. Несмотря на казалось бы небольшую выходную мощность, уровень громкости был более чем достаточный, а иногда превышал разумные пределы.

Учитывая доступность деталей и простоту конструкции, сборка этого усилителя может стать неплохим занятием для морозного зимнего вечера, шансом приобщиться к ламповому звуку и простым способом поднять звучание ваших наушников на совершенно другой уровень.

Собирая и налаживая схему, помните, что в ламповых конструкциях присутствуют высокие напряжения опасные для жизни! Будьте внимательны и осторожны. Соблюдайте правила техники безопасности при работе с высоким напряжением. Не забывайте разряжать конденсаторы перед проведением работ внутри усилителя.

Удачного творчества!

Главный редактор «РадиоГазеты».