Простий трансформаторний ламповий підсилювач для навушників. Ламповий підсилювач для навушників із піднебесної або історія долучення до хорошого звуку. Виготовлення блоку живлення

Всім цінителям лампового звуку виношу на суд свою конструкцію лампово напівпровідникового підсилювача. Джерелом для творчості послужили поклади германієвих транзисторів, що пролежали в коробці та успішно забуті гарний десятокроків.

Напевно небагатьом відомий той факт, що саме германій дає звучання максимально наближене до лампового. Вся радянська техніка до появи кремнієвих напівпровідників будувалася або на лампах або германієвих транзисторах. При всіх мінусах германій має очевидні плюси перед кремнієм.

Німеччина чи кремній?

Додаю на доказ таблицю фізичних властивостей германію та кремнію.

З таблиці видно, що рухливість електронів та дірок, тривалість життя електронів, а також довжина вільного пробігу електронів і дірок значно вища у германію, а ширина забороненої зони нижча, ніж у кремнію. Відомо також, що падіння напруги на переході р-nскладає 0,1 - 0,3, а на n-р - 0,6 - 0,7, з чого можна зробити висновок, що германій є набагато кращим провідником, ніж кремній, а отже і каскад посилення на транзисторі p-n-pмає значно менші втрати звукової енергії, ніж аналогічний на n-p-n. Виникає питання: чому ж випуск германієвих напівпровідників було припинено?

Насамперед тому що за деякими критеріями Si набагато краще, оскільки може працювати при температурі до 150 градусів Цельсія, а Ge - 85. Та й частотні властивості у нього набагато краще. Друга причина – суто економічна. Запаси кремнію на планеті практично безмежні, тоді як германій – досить рідкісний елемент, технологія отримання та очищення якого значно дорожча.

Принципова схема підсилювача

Спочатку мною було збудовано підсилювач НЧ на потужних транзисторах П210в, якістю та звучанням якого я залишився дуже задоволений. Через деякий час я вирішив з'єднати лампи та транзистори. Ідея не нова і добряче потерта. Багато конструкцій було знайдено на просторах інтернету, але з безлічі схем була знайдена тільки одна схема лампи плюс германій, та й то як мені здалося невиправдано-мудрена.

Я вирішив підійти інакше до будівництва задуманого підсилювача, взявши за основу класичну двотактну схему, на основі якої будувалися всі підсилювачі з часів появи транзисторів і ремейк, лампа плюс польовий транзистор. Як видно зі схеми, лампова частина з транзистором залишилася без змін.

Ця схема пропонується багатьом радіоаматорами як ламповий підсилювач для навушників. Згодом виявилося дуже зручно мати ламповий підсилювач НЧ для навушників і акустику - побудований на транзисторах. Схема особливого опису не потребує, при правильній збірці все починає працювати відразу.

Для зручності мною була поставлена ​​кнопка на дві пари контактів для відключення транзисторної частини від лампової, що у свою чергу позбавило необхідності відключати колонки від підсилювача при використанні навушників. Але за бажання можна одночасно слухати і юшки та колонки – кому як подобається.

Налагодження та підбір транзисторів

Декілька слів про налаштування транзисторної частини. Необхідно встановити половину напруги живлення щодо виходу. Встановлюється підстроювальним резистором, який бажано застосувати багатооборотний. Можливо доведеться підібрати резистори в базах вихідних транзисторів у межах 150-300 ом. Ця величина залежить від літери у серії транзистора. Ось мабуть і все налаштування.

При даному комплекті транзисторів та джерелі живлення 22В, на виході маємо близько трьох ват. Звичайно потужність невелика, але цього достатньо, щоб з комфортом насолодитися звучанням германієвої схеми разом з лампою. Можна було звичайно використовувати транзистори П217 що дало б 10 Вт потужності або ГТ705 або ГТ806, відповідно замінивши інші транзистори на протилежну провідність. У такому разі довелося б робити два незалежні джерела харчування.

Так як транзистори ці прямої провідності, то в даному включенні з лампою схема працювати відмовляється. Трохи поміркувавши довелося пожертвувати вихідною потужністю але зате позбавив себе перспективи розбирати трансформатор і мотати ще одну обмотку, через відсутність відповідних трансформаторів з двома вторинними обмотками.

Якщо все ж комусь захочеться щось потужніше то цілком допустимо поставити дві пари вихідних транзисторів ГТ404. Бажано щоб усі транзистори в схемі мали один літерний індекс, що в свою чергу істотно спростить установку струму спокою та й взагалі позбавить від небажаного перегріву вихідних транзиторів. 22В.

Хотілося б відзначити ще один момент, хто можливо захоче умощнити схему застосувавши у виході кремнієві транзистори, наприклад КТ805 або інші. Відразу обмовлюся, так, застосувати можна, але тоді втрачається все забарвлення звуку германієвої схеми і крім того у вас з'являться спотворення типу сходинка. Кремневі транзистори в такій схемі грішать цим недоліком, і прибрати цю сходинку, не ускладнивши схему, неможливо. Потрібно робити ланцюжок зміщення на бази вихідних транзисторів та ускладнювати зворотний зв'язок.

Німеччина ж має перевагу через відсутність спотворень типу сходинка у цій схемі включення. Підсилювач працює у класі АБ. Ну от начебто найголовніше за схемою сказано.

Блок живлення підсилювача

Тепер перейдемо до блоку живлення нашого гібридного лампово-транзисторного підсилювача для навушників та колонок. Як трансформатор можна використовувати будь-яку потужність 15-20ват. Мною був застосований ТС-20, витягнутий звідкись на роботі, не пам'ятаю звідки. Всі обмотки в ньому вже були і до ладу підходили, що спростило виготовлення блоку живлення для УНЧ.

Для тих хто забажає не використовувати частину підсилювача для навушників виключивши транзистор irf630, необхідність транзисторного стабілізатора відпадає, оскільки сама схема кінцевого підсилювача не критична до добре відфільтрованого і стабілізованого джерела живлення і працює від найпростішого випрямляча з однією ємністю в 4700 мкФ. Фон змінного струму немає.

Сама ж схема стабілізатора необхідна для варіанту з польовиком, оскільки схема лінійна працює в класі А і споживає близько 2 ампер, то їй необхідна хороша фільтрація, щоб усунути фон змінної напруги. Напруження лампи теж потрібно живити постійкою з дільником на резисторах, що зображений на схемі.

Застосувавши все вище вказане ви позбавите себе проблеми фону змінного струму в навушниках. Є схеми джерела живлення на LM317 або на регульованих кренках на кшталт КР142ЕН8. Плюс до всього в таких схемах використовуються ланцюжки R-C фільтрів. Резистори дуже сильно гріються. І ще мною було виявлено, що при використанні випрямляча на зазначених вище мікросхемах, при відсутності сигналу в навушниках спостерігається досить сильне шипіння.

Це шипіння так для мене і лишилося загадкою. Тому і була взята сама звичайна схема на двох транзисторах. Марку стабілітронів не вказав через те, що доведеться підібрати три або дві штуки таким чином щоб на виході вийшло 22-27 вольт. Більше зазначеної величини піднімати не варто, бо спалить германієві транзистори (ГТшки).

Проблему клацань у навушниках при включенні вирішив просто запаралелів стабілітрони ємністю в 2200 мікрофарад. секрет у тому, що при включенні напруга на виході блоку живлення з'являється поступово, протягом 20 секунд зростає до нормального робітника. І другий плюс - включений конденсатор таким чином дуже добре згладжує пульсації на виході блоку живлення (БП).

Корпус для лампового підсилювача

Тепер кілька слів про корпус. Не мудрячи і не винаходячи нового велосипеда взяв звичайний корпус від комп'ютерного CD-ROMа, останній і був видертий мною зі списаного мотлоху на тій же роботі. Як видно з фотографій, трансформатор знаходиться під круглою частиною корпусу (консервна банка від горошку), що саме по собі є хорошим екраном.

На радіатори закріплено вихідні транзистори через слюдяні прокладки, намазані термопастою. Транзистори кріпляться за допомогою двох алюмінієвих квадратних планок з діркою посередині, куди й устромлені з натягом. Як прикраси були застосовані прошарки з оргскла, виточені вручну та підсвічені світлодіодами.

У гнізда радіоламп були встромлені триколірні світлодіоди, які плавно змінюють колір. Зрештою вийшла ось така конструкція, що дуже симпатично світиться і радує хорошим теплим звуком. Мною було зібрано безліч конструкцій на Німеччині і можна сказати з упевненістю що незважаючи на свої недоліки у вигляді дуже низької робочої частоти менше 1 МГц і максимальною смугою пропускання не вище 18КГц в унч, що жоден кремнівий, чи то транзисторний чи мікросхемний, з супер параметрами , підсилювач не звучить оскільки германивий підсилювач.

При наявності необхідних компонентіввсе у ваших руках, дана конструкція запропонована як мотивація до творчої діяльності і для тих, хто хоче зібрати щось подібне.

Абревіатура "Hi-End" приваблює багатьох. Суперечки аудіофілів про те, який кабель краще звучить: зроблений з міді виплавленої на заводах третього рейху з чилійської міді або з ризиком для життя вкрадений із секретного ракетного заводу (Думаєте чому вибухали на старті американські човники та наші Протони?). Таємниче мерехтіння радіоламп, незрозумілі непосвяченим слова та терміни, що вимовляються визнаними гуру в цій галузі. Дуже багато хто хотів би долучитися до цієї таїнства, увійти в секту обраних, але більшість з низ відлякують стереотипи, що склалися, і цінники. Простий ламповий підсилювач початкового рівня запросто може мати 3 нулів у своїй ціні (і це в доларах), а серйозні апарати красуються цінниками з чотирма або навіть п'ятьма нулями. Від багатьох я чув думку, що радіоламп зараз ніде не дістанеш, це раритет. Звідси складається перший міф - все, що пов'язано з ламповою технікою, це дуже дорого і простому студенту, менеджеру інженеру недоступно. Спробуємо розвінчати цей міф. Що стосується ціни та недоступності радіоламп. Достатньо зайти на сайт будь-якого інтернет магазину, який спеціалізується на лампах і переконатися, що ціни на лампи доступні для будь-якого гаманця і в наявності завжди є великий вибір. До того ж не обов'язково купувати лампи. Більшості з тих, хто зібрався спаяти лампову схему, достатньо навести ревізію на горищі садового будиночка, або у своєму гаражі і там обов'язково знайдеться старий телевізор чи радіола. Якщо не знайдеться, попросіть провести ревізію своїх знайомих або родичів. У парі старих телевізорів набереться деталей для складання дуже непоганого підсилювача початкового рівня (того самого, який стоїть з трьома нулями на ціннику).

Але вистачить загальних міркувань, перейдемо до діла. Щоб оцінити якість і особливість так званого «лампового» звуку не обов'язково збирати потужний і складний підсилювач. Можна розпочати з підсилювача для стерео навушників. Тим більше, що більшість тих, хто сидить за комп'ютером ночами користується саме навушниками для прослуховування музики або звукового супроводу улюблених ігор.

Ось схема, пропонована для повторення.

Рис1. Схема підсилювача для стереонавушників.

В основі її лежить так званий SRPP каскад (Shunt Regulated Push Pull, російською назва звучить так - каскад з динамічним навантаженням). Ось і ми вже почали вимовляти магічні заклинання:). Як підсилювальну використовується лампа подвійний тріод (в одному скляному балоні розміщені дві незалежні один від одного радіолампи). Нижня за схемою половинка займається посиленням сигналу, а верхня – відіграє роль динамічного навантаження. Позитивні особливості такого включення - це високий коефіцієнт посилення та низький вихідний опір каскаду. Підсилювач справляється як із низькоомними навушниками опором 32 Ом так і зі студійними моніторами опором постійному струму 250 і більше Ом. Налаштування схеми не становить жодних проблем. Після включення та прогрівання ламп (приблизно 5 хвилин) треба проконтролювати напругу на аноді нижньої лампи або катоді верхньої. Воно має дорівнювати половині напруги живлення (анод верхньої лампи). Якщо ця напруга відрізняється від норми більш ніж на 5-10% її підлаштовуємо підбираючи резистор Rк у катоді нижньої лампи. Рекомендується, на період налаштування, поставити туди ланцюжок із послідовно включених постійного резистора на 100 Ом та підстроювального на 330-470 Ом. Після налаштування підсилювача заміряємо тестером отриманий опір і ставимо постійний резистор якомога ближчого номіналу.

Матеріали та інструменти

Кілька слів про деталі.

Рис 2. Деталі для збирання підсилювача.

Для складання знадобляться власне пара радіоламп. Можна використовувати лампи марки 6Н1П, 6Н2П, 6Н23П. Дуже гарні результативиходять з лампою 6Н3П, але вона має іншу цоколівку, і якщо ви захочете зібрати підсилювач на ній – зверніть увагу на розташування висновків. Можна скористатися потужнішою лампою 6Н6П. При її використанні необхідно звернути увагу на потужність трансформатора розжарення. Він повинен забезпечувати напругу 6 при струмі не менше 2А або 12 при струмі 1А. Всі ці лампи, за винятком 6Н6П, завжди є в будь-якому старому ламповому телевізорі, тому з придбанням проблем не виникне.

Всі резистори (крім одного в ланцюзі живлення) розраховані на потужність 0.25 Вт (можна більше, але тоді вони займатимуть набагато більше місця). Номінали можна побачити на схемі. Електролітичні конденсатори в ланцюзі живлення використовуються на номінальну напругу 350-400 ст. У стабілізаторі живлення підсилювача я використовував конденсатори 470 мкФ на напругу 200, взяті з горілих комп'ютерних блоків живлення. Конденсатори з'єднані послідовно по дві штуки, паралель кожному з конденсаторів підключений резистор опором 470 кОм. Ці резистори вирівнюють падіння напруги на конденсаторах і служать для розрядки ємностей після відключення живлення. У ланцюзі катода нижньої лампи можна використовувати конденсатор ємністю від 1000 до 10000 мкФ на номінальну напругу 6-16 вольт. Якість цього конденсатора безпосередньо впливає на якість звуку, тому маститі аудіофіли порадили б скористатися в цьому ланцюзі конденсатором марки BlackGate. Але через його високу ціну (понад 100$ за штуку) ми обійдемося чимось дешевшим і не менш якісним. Найкращий підручний варіант – це взяти конденсатор марки Rubycon з несправною. материнської плати. Такі конденсатори встановлюють ланцюги живлення процесора. Паралельно всім електролітичним конденсаторам рекомендується включити невеликий (0.1 - 1.0 мкФ) неполярний плівковий конденсатор. З російських можу порадити конденсатори марки К78. Додавання таких конденсаторів покращить відтворення підсилювачем високих частот.

Як регулятор гучності для початку підійде практично будь-який здвоєний змінний резистор опором 22-47 кОм. Головне перед встановленням перевірити його якість, щоб при повороті рукоятки у нього не порушувався контакт і він не шарудів і не тріщав. Вхідні та вихідні гнізда використовуються будь-які, які вам сподобаються. Головне, щоб вони були сумісні з кабелями та роз'ємами на навушниках.

Трансформатори

Тепер перейдемо до найголовнішого. До трансформаторів живлення. Складність виготовлення трансформаторів для лампової техніки є ще однією перешкодою, яка зупиняє початківців (і не тільки початківців) радіоаматорів. Для живлення радіоламп потрібна висока напруга (як правило це 200-300вольт) в ланцюгу анода і низька, але з великими струмами, напруга на розжарення. У нашому випадку лампи мають напругу розжарення 6.3 вольта. Анодна напруга на них подається 300вольт.

Можна знайти спеціалізований уніфікований трансформатор живлення лампових схем марки ТАН (трансформатор анодно-накальный). Але вони дорогі, і не завжди їх можна знайти. Можна скористатися трансформатором від старої радіоли або телевізора. Такі трансформатори підійдуть за всіма параметрами, крім одного – розміру. Я для свого підсилювача трансформатор зробив сам. Точніше переробив під свої потреби готові трансформатори від недорогих китайських БП, які безпосередньо вставляються в розетку.

Рис3. Трансформатори підготовлені для обробки.

Шукаємо такі БП у найближчому магазині, що торгує побутовою технікою. Нам будуть потрібні блоки, що мають на виході 12 вольт, розраховані на вихідний струм не менше 1А. Таких трансформаторів потрібно 3 шт. Один із них живитиме розпал радіоламп. Нитки розжарення обох ламп з'єднані послідовно і підключені до джерела постійної напруги 12в (трансформатор Т2 на схемі). Два інші трансформатори доведеться розібрати.

Сердечник трансформатора складається з окремих пластинок - платівки типу "Ш" або "Е" кому як більше подобається, і перемички типу "I". Після збирання, щоб трансформатор не гудів, його на заводі зазвичай просочують лаком, тому розібрати трансформатор іноді буває не так просто, як здається. Спочатку скальпелем або міцним канцелярським ножем відокремлюємо та витягуємо «I» пластини.

Рис 4. Розбирання трансформатора.

Потім плоскогубцями витягаємо з каркаса крайню "Ш" пластину. Через те, що сердечник був залитий лаком, це може виявитися не такою простою справою, доведеться попітніти. Якщо всі спроби витягнути платівку не увінчалися успіхом, тоді сердечник треба прогріти до температури 90-100 З*. Для цього можна скористатися електроплиткою або праскою. Обережно, не перегрійте, інакше почне плавитися пластмаса, з якої зроблений каркас котушок і трансформатор доведеться викинути. Іноді можна капати на сердечник крапельку води і як тільки вона почне закипати, припиняємо нагрівання. Далі беруться товсті рукавиці, щоб не обпектися і операція з розбирання продовжується. При нагріванні лак, яким залиті пластини, розм'якшитися і розбирання не складе великих зусиль. Зрештою має вийти приблизно так.

Рис5. Розібраний трансформатор.

Як бачимо, обмотки трансформатора намотані на двох абсолютно однакових котушках. На одній тонким проводом намотана первинна обмотка. На другий, товстішим - вторинна. Беремо дві високовольтні первинні обмотки від двох розібраних трансформаторів, встановлюємо їх у каркас і збираємо трансформатор знову. Вийде трансформатор з коефіцієнтом передачі 1:1 і напругою 220в змінного струму на виході. Після випрямлення цієї напруги вийде приблизно 300 вольт постійного струмущо нам і потрібно. Включаємо зібраний трансформатор, на вихід для перевірки підключаємо 15 Вт електричну лампочку. Перевіряємо гуде чи ні зібраний трансформатор. За наявності гудіння треба спробувати додати в сердечник ще кілька пластин (запасні від другого розібраного). Якщо пластини вже не лізуть (все забито щільно) то сердечник треба просочити рідким лаком і добре висушити. Гудіння та вібрація пропадуть. Замість просочення лаком можна трансформатор, що гудить, зварити в розплавленому парафіні. У каструльці (консервній банку), що підходить за розміром, розтоплюється парафін. Після того як він розплавиться і стане рідким в нього занурюють трансформатор і витримують у розплавленому парафіні 10-20 хвилин, щоб просочилися всі щілини. Після цього трансформатор виймаємо з розплаву, кладемо на шматок картону і даємо охолонути. Оброблені в такий спосіб трансформатори не шумлять.

Після того, як усі деталі підібрані та перевірені на справність, можна приступати безпосередньо до збирання підсилювача.

Складання

Конструктивно підсилювач можна виконати в будь-якій відповідній за розміром коробці, в якій розміщуються трансформатори, конденсатори і лампові панельки. Дуже добре підійде корпус від несправного комп'ютерного БП. Оскільки в підсилювачі для живлення використовується висока напруга, особливу увагу треба звернути на якість ізоляції проводів і надійність кріплення та паяння всіх елементів схеми. Якщо раніше не доводилося мати справу з високою напругою, не полінуйтеся знайти та прочитати правила техніки безпеки під час експлуатації та ремонту електроустановок під напругою до 1000 вольт. Електрика халатного ставлення до себе не прощає.

Колись давно я побачив фотографію моддингу проекту, створеного моддером Arsgera під назвою «Поет».

У цьому комп'ютерному корпусі виконаному у вигляді дерев'яної скриньки з профілем А. С. Пушкіна на верхній кришці як декоративний елемент використовувався старовинний срібний свічник. Ідея мені тоді сподобалася, але хотілося б використовувати свічник не просто як декоративний елемент. І ось коли я обмірковував як зовні оформити майбутній підсилювач, я згадав про цю ідею.
Я зробив похід сувенірними та антикварними лавками і в результаті придбав пару (нехай і не старовинних, але красивих) свічників та невелику дерев'яну скриньку від винного набору. Ось так імовірно мало вийти.

Рис 6. Перша примірка.

Я виміряв внутрішні розміри скриньки і по них зробив металеве шасі, на якому розмістив трансформатори та електролітичні конденсатори. Там же розмістилася колодка з клемами, на якій будуть розпаяні всі інші деталі. Як основа послужила сталева пластина випиляна з непрямої боковини комп'ютерного корпусу.

Рис 7 Шасі підсилювача.

У задній стінці коробочки необхідно було проробити отвір, для встановлення роз'єму підключення живлення, мережевого вимикача та роз'ємів для навушників та сигнального кабелю. Тут на мене чекала велика неприємність. Коли я свердлив коробку, свердло випадково перекосилося і коробка тріснула. Красивий червоний рояльний лак, яким була покрита скринька в кількох місцях, відвалився і зовнішній вигляд був зіпсований, як я думав остаточно.

Рис8. Отвір задньої стінки для роз'ємів.

Я знову пройшовся по магазинах у пошуку подібної скриньки, але нічого схожого не знайшов. Довелося заклеїти тріщину, зашкурити, зашпаклювати місця сколів і обклеїти скриньку плівкою, що самоклеїться під «червоне дерево». Потім знову лакувати та полірувати. Вигляд у скриньки став простіший, але, як я думаю не сильно погіршився, особливо якщо дивитися здалеку. Ось так тепер виглядає скринька. Зверху на ній лежить планка з роз'ємами, отвір, під які я так невдало зробив.

Рис9. Планка з роз'ємами та оновлена ​​скринька.

Довго не міг знайти потрібну рукоятку для регулятора гучності. Зрештою покопався в скриньці з біжутерією у дружини і знайшов симпатичну підвіску зі стразами. Дружина її мені віддала, але з умовою, що до найближчого дня народження отримає на заміну ланцюжок та підвіску із справжнього золота. Що ж, мистецтво та жінки вимагають жертв, фінансових принаймні.

Рис10. Заготівля регулятора гучності.

Я обточив до потрібного розмірузвичайну пластикову ручку регулятора гучності та вклеїти її всередину підвіски. Вийшов такий ось гламурний регулятор.

Рис.11. Рукоятка регулятора гучності.

У магазині, що торгує меблевою фурнітурою, придбав чотири хромовані металеві дверні ручки. Вони будуть прикріплені знизу як ніжки для надання стійкості всієї конструкції.

Рис.12 Майбутні ніжки.

Ось так тепер виглядає скринька у зборі.

Рис13. Корпус підсилювача готовий.

Тепер настав час зайнятися самими свічниками. Свічник складається з кількох порожніх деталей, які утримуються разом різьбовою шпилькою М5. Розібрати його не становить жодних труднощів. Відразу видно, що річ не старовинна, а сучасний, китайський новороб. Деталі виготовлені з алюмінію, покритого зверху тонким шаром срібла. Адже коштували так, начебто вони цілком відлиті з благородного металу.

Рис.14. розібраний свічник.

У верхній частині свічника буде встановлена ​​лампова панелька. Вниз від неї піде джгут із 8 проводів. Тому для дротів треба просвердлити отвір відповідного діаметра.

Рис 15. Підготовка до встановлення лампового патрона.

По ходу роботи виникло непросте питання, як скріпити знову воєдино всі елементи свічника. Якщо використовувати товсту різьбову шпильку, то не залишиться місця для дротів. Клей тримається на полірованих металевих поверхнях погано. Паяти частини між собою - буде видно сліди паяння і це згубно позначиться на зовнішньому вигляді. Я вирішив зробити кріплення таким же, яким він і був спочатку, тільки використовувати для цього тонку з 1.5 мм сталевого дроту шпильку. Як вона виглядає видно на фото.

Рис 16. Нова кріпильна шпилька.

Через отвір діаметром 6 мм які я просвердлив у верхній частині свічника легко вдалося протягнути і кріпильну шпильку і сигнальні проводи. Як дроти я використовував обрізки стандартної кручений пари. Вони зручні ще й тим, що кожен провід має свій колір і це допоможе уникнути помилок під час монтажу підсилювача.

Лампові панельки перед установкою довелося трохи допрацювати, щоб вони влізли у верхню частину свічника.

Рис 17. Доробка лампових панелек.

Ось такий вийшов свічник у стилі Hi-End.

Рис 18. Готовий свічник.

Перед остаточним збиранням необхідно було перевірити працездатність, якість звучання, налаштувати режими роботи радіоламп. Ось як це виглядало на тестовому столі.

Рис 19. Попередня перевірка та налаштування.

Шасі з трансформаторами поміщається всередину скриньки. У кришці скриньки робиться 3 отвори (два для кріплення свічників і отвір під регулятор гучності. Всі дроти припаюються на місце згідно зі схемою).

Рис 20. Етап остаточного збирання підсилювача.

Уф! Готово! Можна налити собі чашку кави, дістати диск з улюбленими записами і починати слухати, що ж власне вийшло в результаті і чи коштувало воно всіх праць, витрачених на виготовлення.

Рис.21. Все готове до прослуховування музики.

Фінал. Оцінка роботи

Для перевірки якості звучання я користувався трьома типами навушників.

Beyerdynamic DT 231 опором 32 Ом, Koss PortaPro опором 64 Ом та студійними моніторними навушниками Beyerdynamic DT 770 Pro опором 250 Ом. Як джерело звуку виступала звукова плата Creative Audigy ZS, яка відтворювала нетисні (прямо пограбовані з аудіо компакт дисків) звукові файли. Що можна сказати. Всі навушники через підсилювач звучать краще, ніж коли їх підключав безпосередньо на вихід звукової плати. Детальність та прозорість звучання особливо на високих порадувала мій слух. Низькоомні навушники DT231 на високому рівні сигналу починали видавати викривлення за низькими частотами. Для таких навушників необхідно використовувати потужніші лампи в підсилювачі або підключати їх через узгоджуючий трансформатор. Звучання ж високоомних студійних DT770 залишило взагалі незабутні враження. Найближчим часом плюну на черговий апгрейд комп'ютера та замість нової відеокарти куплю собі ці навушники.

Я анітрохи не пошкодував, про витрачені на складання часу та кошти. Рекомендую всім спробувати зробити те саме. Не пошкодуєте. З повагою Tank.

Коментарі до статті:

І чи можна в даному випадкуобійтися двома трансформаторами і від кожного запитати розпал своєї лампи?
Застосувати хочу лампу 6Н6П (багато позитивних відгуків)

Багатьох радіоаматорів, які бажають долучитися до лампового звуку, зупиняє наявність у конструкції вихідного трансформатора. Якість цього елемента багато в чому визначає кінцеву якість звучання всього підсилювача. Готові промислові зразки коштують дуже дорого, та й не завжди є можливість підібрати трансформатор під конкретну лампуабо режим роботи. А виготовити якісний вихідний трансформатору домашніх умовах не кожному радіоаматору під силу.

Тому, практично разом із появою лампи, радіоінженери розпочали пошуки шляхів виключення із схеми вихідного трансформатора. Для зниження вихідного опору підсилювача в хід пішли і катодні повторювачі, і паралельне включення кількох ламп, мостові та двотактні схеми. Така топологія отримала назву OTL(Без вихідного трансформатора).

Подібні OTL-апарати навіть випускалися в промислових масштабах, але, на жаль, лише одиниці мали гідне звучання. Тому інтерес до таких схем останнім часом помітно згас.

Однак, пам'ятаючи про те, що опір(аудіофільських) навушників найчастіше лежить у діапазоні 32-600 Ом, що в порівнянні з опором акустичних систему 4-8 Ом виходить у кілька разів, а то й сотень разів більше, радіоаматори не залишають спроби реалізувати OTL-топологію у малопотужних підсилювачі для навушників. Найчастіше зустрічаються варіації на тему SRPP-каскадів та паралельного включення ламп. Але бувають інші варіанти.

Один із варіантів запропонував Морган Джонс у несильно далеких 90-х роках. В основу своєї схеми він заклав схему підсилювача EarMax, який випускався однією відомою фірмою та коштував близько 1000 $.

Змінивши деякі номінали та типи використовуваних ламп (в оригіналі була лампа 6Н1П), Джонс збільшив здатність навантаження підсилювача і забезпечив відносно якісну роботу схеми на 32-омні навушники. Схема підсилювача представлена ​​малюнку:

Збільшення на кліку

Вхідний каскад звичайний – з резистивним навантаженням. Струм спокою становить 3мА. Як R5 можна використовувати два резистори номіналом 1,5кОм включених паралельно. Вихідний каскад для зниження вихідного опору підсилювача без використання загальної негативної зворотнього зв'язкупобудований за схемою двотактного катодного повторювача Уайта. Його струм спокою обраний 10мА, причому його вихідний опір становить всього 10 Ом. Загальний коефіцієнт посилення всього підсилювача становить 22.

Як показали виміри, підсилювач чудово справляється з навушниками опором від 300 Ом. При цьому, що нижчий опір навантаження, то виходить коротший спектр гармонік на виході підсилювача.

Для навантаження в 32 Ом підсилювач при великих потужностях (а максимум становив 32 мВт) мав дисбаланс позитивної та негативної напівхвиль сигналу.

Вивченням такої дивної поведінки підсилювача при низькоомному навантаженні (адже вихідний опір підсилювача було досить низьким) зайнялися два ентузіасти Джон Броскі та Алекс Каваллі. В результаті їх досліджень було змінено номінали резисторів (і як наслідок режими роботи ламп) вихідного каскаду. Це дозволило оптимізувати розподіл струму між плечима вихідного каскаду:

Збільшення на кліку

В результаті здавалося б незначних змін номіналів деяких резисторів вдалося підвищити вихідну потужність підсилювача в 6 разів і повністю усунути асиметрію напівхвиль сигналу за низькоомного навантаження. Так само істотно скоротився «хвіст» гармонік (до 4-ої, проти 7-ої у вихідному варіанті) і розширився Частотний діапазону НЧ-області.

Але за все доводиться платити. Через внесені зміни зменшився загальний коефіцієнт посилення до 19, і зріс вихідний опір підсилювача до 53 Ом. Проте, підсилювач гідно впорався із навушниками опором 32 Ома.

Для тих, хто не боїться загального негативного зворотного зв'язку,Алекс Каваллі запропонував варіант схеми:

Збільшення на кліку

Тут резистори R3 та R10 формують ланцюг загальної ООС. Її глибина обрана як компроміс: з одного боку – знизити вихідний опір підсилювача менше 32 Ом (із зазначеними номіналами виходить 20 Ом), з іншого боку – загального посилення має вистачати, щоб розкачати сигнал із виходу звичайного CD-плеєра. Алекс радить поекспериментувати із номіналу цих резисторів, щоб підібрати оптимальне звучання під конкретні навушники.

Не всі люблять лампу 6Н23ПТому знайшлися ентузіасти, які доопрацювали вихідний варіант підсилювача EarMax на базі ламп. 6Н1П:

Збільшення на кліку

Тут також змінені номінали резисторів для підвищення здатності навантаження підсилювача, крім того для оптимізації режимів потрібно було збільшити напругу живлення підсилювача.

При повторенні цього варіанта звертаю вашу увагу на те, що лампа 6Н1П по ланцюгу розжарювання споживає струм майже вдвічі більше, ніж 6Н23П. Це слід врахувати при виборі трансформатора та виготовленні блоку живлення. Враховуючи, що внутрішній опір лампи 6Н1П (11кОм) значно вищий за внутрішній опір лампи 6Н23П (близько 2,5кОм), останній варіант підсилювача рекомендується використовувати з навушниками опором від 100 Ом.

Завдяки своїй простоті всі наведені вище конструкції легко збираються навісним монтажем без використання друкованих плат.

Єдиний конденсатор по дорозі сигналу це С4. Тут слід використовувати конденсатор максимально доступної вам аудіофільської якості! Не варто використовувати конденсатори з робочою напругою нижче зазначених на схемі, так як до повного прогрівання ламп напруга на них може досягати напруги живленняпідсилювача.

Схема блоку живлення не наводиться, тому що тут будь-який радіоаматор може повною мірою розвернутися своєї аудіофільської зіпсованості. В оригіналі підсилювач запитувався від звичайного мостового випрямляча C-L-C фільтром. Не було передбачено жодних ланцюгів із затримки подачі анодної напруги до прогрівання ламп. У пізніх моделях підсилювача для зниження рівня фону ввели живлення напруження ламп постійною напругою.

При повторенні конструкції можна реалізувати живлення підсилювача від кенотронного випрямляча, що автоматично захистить катоди ламп, або, враховуючи невеликий струм споживання схеми, параметричного стабілізатора.

При прослуховуванні підсилювача навіть оригінальної (недопрацьованої) версії всі відзначали чисте та рівне звучання без зайвої лампової м'якості з чітким опрацюванням ВЧ-області та приголомшливими «низами», зазвичай не властивим ламповим підсилювачам. Незважаючи на здавалося б невелику вихідну потужність, рівень гучності був більш ніж достатній, інколи ж перевищував розумні межі.

Враховуючи доступність деталей та простоту конструкції, складання цього підсилювача може стати непоганим заняттям для морозного зимового вечора, шансом долучитися до лампового звуку та простим способомпідняти звучання ваших навушників на зовсім інший рівень.

Збираючи та налагоджуючи схему, пам'ятайте, що в лампових конструкціях присутні висока напруга небезпечна для життя! Будьте уважні та обережні. Дотримуйтесь правил техніки безпеки під час роботи з високою напругою. Не забувайте розряджати конденсатори перед проведенням робіт усередині підсилювача.

Вдалої творчості!

Головний редактор "РадіоГазети".

У саморобних ретро конструкціях нечасто можна побачити безтрансформаторний двотактний підсилювач з фазоінвертором і з послідовним включенням ламп, адже саме він, за словами Л. Кононовича, є досконалішим для використання в радіоприймачах та радіолах вищого класу (журнал «Радіо»1959г №6; "Підсилювачі НЧ без вихідного трансформатора"). Але зіткнувся я з цією схемою дещо пізніше, на початку 70-х, будучи ще школярем, навіть зібрав цей підсилювач. До речі, він непогано працював у складі радіоприймача, але з трансформатором на виході. Як давно це було. Високоякісний підсилювач - так називалася стаття з брошури, присвяченої високоякісному відтворенню звуку. Але зараз, як я зрозумів, уже нікого не цікавить якісне звучання, головне щоб голосно було. От і доводиться мені затикати вуха, відвідуючи театри та концертні зали.

Схема 70-х.

Коли я тестую ламповий підсилювач із покупним вихідним трансформатором, то спостерігаю сильний завал частотної характеристики(До - 10 дБ) в області низьких частот (20 - 100 Гц). У спробі вирівняти частотну характеристику - збільшую глибину негативного зворотного зв'язку і помічаю, що звучання стає ватним (губиться динаміка звуку, прозорість), хоча прилади кажуть, що все добре. Починаю збільшувати число витків первинної обмотки трансформатора або включаю послідовно дві первинні обмотки трансформаторів, для підйому посилення на низьких частотах, Але тоді завалюється верх частотної показники рахунок зростання індуктивності розсіювання. До всього треба додати і нелінійні спотворення, тому що від струму, що протікає по обмотці, змінюватиметься магнітна проникність сердечника. Умовчу поки що про фазові спотворення, непомітні на слух.

Спроба побудувати високоякісний підсилювач для гучномовця без вихідного трансформатора у мене поки не увінчалася успіхом, тому що все впирається в акустичний агрегат, який більшою мірою відповідає за якість звуку, ніж сам підсилювач. У моєму поданні гірлянда низькоомних послідовно включених гучномовців в акустичній скриньці, узгоджена з підсилювачем, швидше за все не зазвучить. Навіть у юності схема Кононовича працювала в мене з вихідним трансформатором, оскільки була розрахована на дефіцитні на той час гучномовці 5ГД16 з опором близько 400 Ом. А спроба збільшити кількість радіоламп, щоб забезпечити роботу на низькоомне навантаження, перетворює конструкцію підсилювача на електропічку.

Натомість увінчалася успіхом будівництво високоякісного стереофонічного бестранформаторного підсилювача для навушників. Я зібрав підсилювач на комбінованих тріодах для зменшення загальної кількості ламп.

Високоякісний ламповий підсилювач для навушників.

Тепер так би я назвав цю схему.

Фото 3. Макет усидітедя.

У схемі малюнку 1 перша лампа працює у підсилювальному режимі. Друга половинка подвійного тріода – фазоінвертор. З катода і анода цієї лампи знімаються два сигнали однакової амплітуди, але зсунуті один щодо одного на 180 градусів. Коефіцієнт посилення цього каскаду менше 1. На виході двотактний послідовний каскад. Постійна напруга ділиться навпіл кожної лампи. Для цієї схеми лампа 6Н3П, маючи низьку анодну напругу (100 вольт), вдало підходить. Ланцюжок R C – негативний зворотний зв'язок. Зі зменшенням номіналу резистора, збільшується глибина зворотного зв'язку, що у свою чергу зменшує нелінійні спотворення та вихідний опір каскаду, водночас зменшує коефіцієнт посилення. Так, якщо резистор у ланцюзі зворотного зв'язку дорівнює 10 кОм, то вихідний опір каскаду - 33 Ом. Якщо R оос = 18 кОм, то R вих = 40 Ом.

Проте, як варіант, можна зменшити вихідний опір підсилювача, не сильно збільшуючи глибину негативного зворотного зв'язку, паралельним включенням ламп у вихідному каскаді.

Я випробував і таке включення ламп у кінцевому каскаді, дещо змінивши схему. Найбільш помітно два паралельні включення. При включенні в паралель три лампи ефект на зниження опору незначний. Тому вибудовувати ланцюжок ламп, щоб добитися віддачі гучномовця я не став. Справа за вибором із трьох варіантів.

Через велику кількість інформації та фотографій стаття буде розділена на дві частини. У першій частині Ви дізнаєтесь коротку інформацію, яка допоможе зорієнтувати Вас на майбутню роботу, у другій частині я опишу, а також поділюся своїми враженнями після його прослуховування.

Схема
За основу було взято класичну безтрансформаторну SRPP схему з використанням радіолампи 6н6п, автором якої є Олег Іванов. Схема була мною трохи змінена та перероблена. Залежно від вибору способу випрямлення анодної напруги, можна застосувати випрямляч на кенотроні або використовувати діодний міст.

Вибір на користь використання у випрямлячі діодного мосту чи кенотрону справа кожного. На діодах мінімальне падіння анодної напруги, немає такого навантаження на трансформатор, також не потрібна окрема обмотка. Для більшості схем лампових УНЧдіоди цілком підійдуть 1N4007.

Кенотронне випрямлення напруги є класичним методом у ламповій техніці, багато хто віддає йому свою перевагу через естетичні міркування та деякі переваги над напівпровідниковими діодами.

Плюси у кенотронному харчуванні схеми:
- Плавна подача анодної напруги, що дозволяє продовжити термін служби радіоламп підсилювача (непрямонакальний кенотрон);
- Практично повна відсутність наскрізного та зворотного струму;
- Обмеження кидків струму в момент включення за рахунок плавного розігріву катода та подачі напруги на LC-фільтр ланцюга анодного живлення;
- Зменшення величини імпульсів струму підзаряду конденсаторів фільтра.

До недоліків кенотронного харчування можна віднести:
- Високий внутрішній опір, через який відбувається просідання анодної напруги;
- Обмежений ресурс роботи кенотрону;
— Для живлення кенотрону потрібна додаткова обмотка і виведення середньої точки анодної обмотки силового трансформатора;
-При неправильному підборі елементів фільтра, кенотрон може вийти з ладу через кидок струму.

Для усунення пульсацій анодної напруги використовують дросель з індуктивністю близько 5Гн (у ґрунтовному підході індуктивність розраховується згідно з пульсаціями БП УНЧ). У цій схемі був використаний дросель Д31-5-0,14.

Макет
Для перевірки працездатності схеми, зазвичай, виготовляють макет. Під час роботи з макетом можна неодноразово додавати і змінювати розташування радіодеталей, змінювати компонування, допрацьовувати схему, так само вирішувати питання, які можуть виникнути під час будівництва лампового підсилювача. Макет простий у виготовленні. Макетування схеми можна виконати навісним монтажем на проводах або використовуючи монтажні стійки. Фанерна основа для макета проста в механічній обробці, добре свердляться отвори та податлива напилку. Головне при розпаювання схеми зробити гарну земляну (мінусову) шину.
Монтаж на макеті відрізняється від фінального монтажу на шасі. При складанні готового лампового підсилювача не допустимі довгі дроти та розташування незакріплених елементів схеми на шасі.

Шасі та елементи корпусу лампового підсилювача
Шасі обов'язково має бути залізне, так само із цього матеріалу виготовляють захисні кожухи на трансформатори. Залізо є феромагнітним матеріалом, його використання убереже від різноманітних наведень і позбавить можливості їх появи.
Шасі можна самостійно викроїти з листового металу, наприклад, з покрівельного заліза, використовувати старий корпусвід системного блокукомп'ютера або підібрати відповідну за габаритами металеву коробочку. Не варто також забувати про залізні вентиляційні рукави (короби).

Захисні кожухи на трансформатори виготовляються за аналогією з шасі, або використовують готові рішення (різні металеві коробочки, склянки-баночки з нержавіючої сталі). У захисних кожухах слід створити вентиляційні отвори для відведення теплого повітря.

На етапі проектування шасі слід подумати про концепцію загального виду готового виробу. Лакофарбове покриття має бути нанесене на шасі до того, як до нього буде щось прикручено. Якщо будуть використовуватися різні декоративні накладки, слід продумати заздалегідь і зробити отвори для їх встановлення.

Радіодеталі

Для запобігання виходу з ладу, перегріву та догляду в насичення силовий трансформатор вибираємо із запасом за потужністю. Електролітичні конденсатори у фільтрі ланцюга анодного живлення також беруть із 20% запасом за напругою. Для зменшення впливу температури та зовнішніх атмосферних факторів вибираємо радянські резистори з невеликим запасом за потужністю. Вхідні-вихідні сигнальні гнізда, корпуси конденсаторів мають бути ізольовані від шасі. Шунтуючі конденсатори вибираються переважно плівкові.

Перед монтажем підберіть радіодеталі шляхом вимірювання мультиметром близько до номіналу згідно схеми. Також непогано перевірити силовий трансформатор. Часто трансформатори для економії мідного дроту спочатку недомотувались на заводах, що призводило до великого струму холостого ходу первинної обмотки, а це своєю чергою позначається на гулі трансформатора.

Інструменти для роботи
Для зручної роботипід час будівництва лампового підсилювача підійдуть усі слюсарні інструменти. Діелектричні ручки інструменту повинні бути без пошкоджень ізоляції. Багато чого, якщо майже не все, доводиться допрацьовувати напилком та надфілем.

Для того, щоб просвердлити отвори в металевому шасі, використовують ступінчасте свердло конусовидної форми. Також для виготовлення великого отвору під лампову панельку можна скористатися кількома способами. Наприклад, циркулем накреслити коло необхідного діаметра і по лінії щільно свердляться отвори, потім надфілем сточуються перемички між отворами. Ідеальним способом для свердління є використання свердлильного верстата, але більшість лампобудівників обходяться звичайним дрилем або шуруповертом.

Для паяння схеми використовують потужний паяльник для лудіння товстих проводів та дроту, радіодеталі паяються паяльником меншої потужності, щоб їх не перегріти. Для зняття ізоляції дротів та лакової ізоляції на дроті підходить гострий канцелярський ніж або скальпель (при зачистці намагайтеся не сточувати самий мідний дріт). Хороший пінцет дуже полегшить роботу при монтажі і може бути використаний як тепловідведення.

Штангенциркуль допоможе з точним визначенням розмірів деталей, а також допоможе визначити діаметри та отвори для них. Для розмітки отворів використовуйте лінійку та циркуль. Маючи у своєму радіоаматорському арсеналі мікрометра, Ви легко зможете визначити діаметр дроту.

Розташування радіодеталей на шасі
Силовий трансформатор розміщуємо зверху шасі – це убереже вихідні ланцюги від наведень, що походять від трансформатора. Радіолампи, гнізда входу-виходу аудіосигналу роблять подалі силового трансформатора. Гнізда, на які подаватиметься-зніматиметься аудіосигнал, як і змінний резистор регулятора гучності, розташовуємо близько один до одного, переважно на передній панелі ближче до вихідних ламп.
Панельки радіолам краще розмістити на шасі так, щоб підсилювач не мав триповерхового монтажу радіоелементів. Помірний вільний простір у підвалі підсилювача дозволить швидко внести до схеми корективи та полегшить доступність до радіоелементів при ремонті.

Розпаювання схеми
Майже у всіх лампових конструкціях застосовується навісний монтаж. При такому способі з'єднання використання проводів зводиться до мінімуму, всі з'єднання радіодеталей здійснюються власними висновками. На пелюстках лампових панелек розпаюється частина схеми.

Заземлення схеми на корпус шасі роблять лише в одній точці, точку вибирають експериментально, подалі від силового трансформатора. Мінусова шина виконується товстим мідним дротом і заземляється в тій же загальній точці заземлення, що вибрали для заземлення.

Перед тим як припаяти дріт, ретельно оглядайте цілісність його ізоляції. Проводу анодного живлення (анодних ланцюгів) і сіток, що управляють, не рекомендується затягувати в джгути, прокладати паралельно або близько один до одного.

Проводи по перерізу струмопровідної жили повинні відповідати споживаній потужності струму розжарення та анода ламп. Наприклад, якщо у вас лампа за паспортними даними споживає струм розжарення 600мА, то і діаметр дроту повинні вибирати відповідно до гранично допустимого значення струму. Для струму 600мА за таблицею допустимих значень для дроту діаметр дроту матиме діаметр 0,56мм. Для кількох ламп слід підсумовувати загальний струм і відповідно підібрати потрібний провід необхідного перерізу. Таким же способом визначають допустиму величину струму, яку зможе витримати обмотка силового трансформатора або дроселя.

Для усунення фону та додаткових наведень накальні дроти скручують (два жару по довжині перекручують між собою на кшталт «кіски»). Фон та наведення усуваються завдяки тому, що змінна складова струмів наведень протікає по провідниках напруження у протифазних напрямках і, відповідно, взаємно компенсується.

Також для усунення фону загальну обмотку заземлюють через штучну середню точку за допомогою двох резисторів однакового номіналу опору. Резистори порядку 100Ом-200Ом запаюються разом з жарами на лампову панельку. Одні кінці виведення резисторів з'єднуються між собою, інші вільні висновки запаюються до одного і другого пелюстку розжарювання лампової панельки. Крапку, в якій з'єднуються резистори, заземлюють на мінусову шину. Якщо трансформатор має у накальной обмотки середній висновок і напруга у ньому дорівнює половині загальної напруги, його заземлюють без використання резисторів (та сама середня точка).

Накальні проводи можна зробити паралельно від панельки до панельки, а чи не вести окремими проводами до кожної. Для зручності розпаювання схеми накальні дроти першими припаюють до лампових панельок, а самі панельки повертають тією стороною, яка забезпечить найзручніший монтаж радіоелементів. Анодні дроти від останнього електроліту блока живлення розгалужуються "вилкою" до лампових панель.

Декілька слів про навушники
У схемі було використано високоомні угорські навушники FDS-26-600 з опором котушки кожного динаміка 600 Ом. Навушники з нижчим опором не тестувалися на цьому підсилювачі, можливо, для досягнення найкращого звучання доведеться встановити вихідний звуковий трансформатор (ТВЗ). Зазвичай ТВЗ перемотується під опори навантаження, у разі навантаженням є навушники, чиє опір ідеально підходить цієї схеми.

У мережі інтернет на одному з форумів присвяченому ламповій тематиці натрапив на таблицю з даними експерименту, що проводиться над схемою підсилювача (будь ласка, напишіть у коментарях, чий був експеримент і на якому форумі, щоб можна було вказати автора у статті). Як я зрозумів, автор не використав ТВЗ.

Доповнено:Відвідувач сайту Андрій вказав на автора експерименту. Параметри радіоламп знімав Ігнатенко Юрій Васильович посилання на