Аудиотехника
Нашли ошибку? Сообщите нам ...Комментировать: Ламповый усилитель звуковой частотыРаспечатать: Ламповый усилитель звуковой частоты

Ламповый усилитель звуковой частоты



Предлагаемый ламповый стереоусилитель ввиду доступности деталей и простоты налаживания может стать для радиолюбителя увлекательным шагом в мир ламповой радиоэлектроники. Он не содержит переходных конденсаторов, отличается расширенной полосой в сторону НЧ и стабильностью к перепадам питающего напряжения.

Даже самые простые усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ) должны обеспечивать естественность звучания. Полноценное воспроизведение низких частот особенно необходимо потому, что уже при средней громкости чувствительность слуха к низким частотам существенно снижается относительно средних частот.

Особенностью частотной характеристики трансформаторного усилителя является уменьшение коэффициента усиления на самых низких частотах, что объясняется снижением индуктивного сопротивления первичной обмотки трансформатора [1]. Частотные и фазовые искажения могут быть, помимо других причин, следствием применения переходных конденсаторов, так как их реактивное сопротивление частотно зависимо, и наиболее ощутимо это проявляется на низких частотах.

Большинство ламповых однотактных УМЗЧ по разным причинам имеют спад АЧХ в области низких частот, начинающийся с 60. .80 Гц. Предлагаемый УМЗЧ имеет более ровную АЧХ при качественном усилении сигнала даже на небольшой мощности. Этот УМЗЧ работает по принципу усилителя постоянного тока за исключением выходного трансфор матора. Отличие от, например, лампг вого усилителя Губина [2] заключается в необычном способе подключения нагрузки и применении обратной связи с выхода УМЗЧ на экранную сетку первого пентода Как следствие, субъективными особенностями воспроизводимого звука являются "басови-тость" и "прозрачность".

Описываемый в статье усилитель имеет выходную мощность около 3 Вт при сопротивлении динамической головки 4 Ом (допускается использовать нагрузку до 12 0м), чувствительность около 300 мВ. Рабочий диапазон частот - 30 Гц...20 кГц. Выходной каскад УМЗЧ работает в режиме класса А.

Рис. 1

На рис. 1 приведена схема одного из каналов стереоусилителя. В двухкаскадном усилителе между нагрузкой и катодом лампы VL2 образована петля отрицательной обратной связи (ООС), которая выравнивает АЧХ усилителя, отслеживая изменения импеданса громкоговорителя в рабочей полосе, и уменьшает нелинейные искажения. Известно, что применение общей ООС требует многостороннего учёта особенностей проектирования усилителей [3]. При этом относительно простые УМЗЧ без общей ООС отличаются зачастую более естественным звучанием [4].

Здесь цепь L2C3 (L2 - индуктивность вторичной обмотки выходного трансформатора Т1) можно рассматривать как колебательный контур, выполняющий корректирующую функцию в области низких частот, шунтируя катодный резистор R6 местной ООС. Предположим, что СЗ = 220 мкФ, L2 = 0,1 Гн. тогда резонансная частота контура

Для предотвращения перегрузки динамической головки на низких частотах использован дополнительный резистор R7, задающий добротность контура

АЧХ этого усилителя (рис. 2, сплошная кривая) ближе к линейной, особенно на участке НЧ, чем АЧХ усилителя без обратных связей (штриховая кривая).

Рис. 2


Кроме того, в усилителе имеется ПОС через резистор, включённый между катодами ламп VL1 и VL2. Делитель из резисторов R3, R4 задаёт глубину этой связи и позволяет отказаться от оксидного конденсатора в цепи катода VL1 Вместе с тем ООС на экранную сетку VL1 стабилизирует напряжение на аноде лампы, уменьшая зависимость режима от изменений питающего напряжения.

Резистор R5 и конденсатор С1 - развязывающий фильтр по питанию. Конденсаторы С2 и С4 предотвращают самовозбуждение на высоких частотах. Резистор R2 задаёт коэффициент усиления первой лампы и напряжение на управляющей сетке выходной лампы VL2. Режим работы выходного каскада стабилизирован катодным резистором автосмещения R6 и конденсатором СЗ. Подбором анодного резистора R2 задают напряжение на аноде VL2, которое обычно измеряют высокоомным вольтметром, доступным не каждому радиолюбителю. В этом усилителе допустимо настраивать режим ламп УМЗЧ по напряжению +50 В на катоде VL2.

Начинающему радиолюбителю можно порекомендовать собрать УМЗЧ сначала на монтажной плате, соблюдая меры предосторожности. На лампы VL1 стереоусилителя желательно надеть экранирующие колпачки. После сборки усилителя следует убедиться в правильности подключения вторичной обмотки трансформатора Т1. В случае возбуждения усилителя (резкий свист) необходимо поменять местами её концы.

Настройку усилителя производят с измерительными приборами, как минимум с мультиметром, а лучше и с осциллографом. С помощью подстроечного резистора R3 на катоде VL2 устанавливают напряжение +50 В. При наличии осциллографа включают вместо громкоговорителя эквивалентное сопротивление, соответствующее данному типу трансформатора, например, для трансформатора ТВЗ-1-9 - резистор 4 0м мощностью 5 Вт. На вход усилителя подают синусоидальный сигнал 1 кГц Увеличивая уровень входного сигнала переменным резистором R1, подстройкой резистором R3 добиваются равномерного ограничения синусоиды сверху и снизу (на слух - по минимуму искажений) При необходимости можно изменять коэффициент усиления и подбором номинала резистора R4 (примерно от 10 до 51 кОм), не нарушая равномерности АЧХ и формы синусоиды. Значения подобранных сопротивлений резисторов R3 в правом и левом каналах могут отличаться друг от друга из-за разброса реальных параметров радиоэлементов.

Если звучание АС с УМ безупречное, без низкочастотного "бубнения", то вместо резистора R7 допустимо поставить перемычку; в противном случае его номинал выбирают в интервале 20...300 Ом. Например, для АС с динамической головкой 4А-28 (12 0м) сопротивление R7 = 0 На этом настройка усилителя закончена.

Рис. 3



Блок питания можно взять от устаревшей ламповой аппаратуры или собрать самостоятельно по схеме на рис. 3, учитывая, что мощность сетевого трансформатора должна быть 60...90 Вт. Для увеличения срока службы ламп предусмотрено включение сначала накала (выключатель SA1), а затем через 20...30 с - анодного питания устройства (выключатель SA2). Вместо диодов Д226 можно применить диодный мост с номинальным напряжением не менее 400 В. Желательно поставить параллельно конденсатору С2 блока питания резистор сопротивлением 220 кОм (2 Вт) для разрядки конденсаторов С2 и СЗ после выключения питания.

В качестве выходных можно использовать трансформаторы из бытовой ламповой аппаратуры, например, ТВ-2А, ТВЗ-1-9, ТВЗ-1-1 (на сопротивление нагрузки 8 Ом). В крайнем случае подойдёт и трансформатор ТВК-110 ЛМ (для кадровой развёртки телевизора). Подробные рекомендации по сборке подобных усилителей можно найти в статье [5].

Вместе с таким УМЗЧ рекомендуем использовать АС с открытым корпусом и динамическими головками высокой чувствительности.

Литература:

1.Адаменко М. В. Секреты ламповых усилителей низкой частоты. - М.: NT Press, 2007, с. 172

2. Трёхламповый усилитель Губина. - .

3 Агеев С. Вопросы проектирования усилителей с общей ООС. - Радио, 2003. № 4. с. 16-19.

4 Орлов А. УМЗЧ с симметричным входом без общей ООС. - Радио, 2002, № 4. с 12-14.

5. Комаров С. Двухтактный оконечный усилитель на 6Н23П и 6П43П. - Радио, 2008, № 8. с. 49, 50; № 9, с. 45-47.

Автор: С. Ахматов, Д. Санников, г. Ульяновск


Дата публикации: 30.05.2012
Мнения читателей
  • Владимир / 27.06.2017 - 08:29
    Более подробно о ТВЗ, в случае самостоятельного изготовления, здесь: http://www.radioradar.net/radiofan/audio_equipment/an_set_stereo_amplifier_pentodes.html
  • Владимир / 20.06.2017 - 07:38
    Тем радиолюбителям кто будет повторять эту схему. R1 можно ставить в пределах 10 - 100кОм, выше не надо, иначе будет завал по ВЧ. Лампа драйвера 6Н2П. На сетку драйвера всё таки надо поставить резистор утечки, так как в случае пропадания контакта "движок-подкова", в переменном резисторе лампа драйвера уйдёт саморазогрев. В катод драйвера установить резистор в пределах 620-910 Ом (точнее можно узнать подключив на выход УНЧ спектоанализатор), параллельно установив электролит на 220-470мкф, для увеличения НЧ. В анод драйвера поставить резистор нагрузки 270-330кОм, можно и больше к примеру 560кОм, но большое усиление нам не к чему, ВЧ будут подрезаться, за счёт сужения АЧХ. Между драйвером и оконечным каскадом надо установить разделительный конденсатор, так как схема Ловин-Увайта очень не стабильна, если плавает сетевое напряжение. Конденсатор установить в пределах 0,05-0,15мкф, больше не стоит устанавливать, потому что инфранизкие частоты (на пример 10-20Гц) будут излишне нагружать ТВЗ, а слышить мы их не сможем нет ещё такой акустики. Резистор утечки оконечного каскада поставить в пределах 330-470кОм. R5 в пределах 3,3-6,8кОм - влияет на фильтрацию питания драйвера и экранирующей сетки оконечного каскада. С4 не ставить, так как будут подрезаться ВЧ, вообще этот кондёр был нужен в схемах приёмников в блокировании ВЧ-составляющих (слышно как шипение) в НЧ сигнале. В катод конечного каскада установить резистор 120-150 Ом (точнее можно узнать подключив на выход УНЧ спектоанализатор) - этот очень сильно влияет на образование КНИ. ТВЗ можно поставить ТВЗ-1-9, который специально рассчитан на нагрузку 4 Ом (на пример динамики четырёхомники: 3ГД-38, 3ГД-45(5ГДШ-4-4), 4ГД35, 4ГД-36 ну и т.д.). Самое главное питать усилитель нужно напряжением 330-400В, поверьте на слово КНИ будут самые низкие в пределах 1% на мощности 2Вт, а это просто супер для однотактного УНЧ (точнее можно узнать подключив на выход УНЧ спектоанализатор). Все конденсаторы ставить в соответствии напряжением питания, плюс 15-20%. АЧХ-амплитудно-частотная характеристика, ВЧ-высокие частоты, НЧ-низкие частоты, ТВЗ-трансформатор выходной звуковой, Драйвер-усилитель напряжения, или предусилитель. Желаю всем Удачи!
  • Владимир / 20.06.2017 - 05:09
    Забыл добавить, акустика для такого УНЧ подойдёт колонка от проигрывателя "Россия" на динамике 4ГД35.
  • Владимир / 20.06.2017 - 05:05
    Такой усилитель компа пойдёт. Или для гаража как озвучка радио. Только надо заметить, что усилитель разрабатывался, когда выход нашей аппаратуры был 150-250мВ, теперь 0,5-0,7В. Значит драйвер можно делать не на пентоде, а на триоде 6Н1П - если не не нужна ОООС. 6Н2П, в случае с ОООС.
  • Дима / 11.01.2015 - 12:32
    А где в этой схеме вход
  • Прохожий / 20.10.2014 - 12:53
    Что-то не нашёл ссылки на авторов схемотехники данного усилителя. А им являются В. Большов и И. Фурин. Это полнейший плагиат. Плагиатом занимается и Губин (Трёхламповый усилитель Губина - . Посмотрите первоисточник: журнал "Радио" № 4 стр. 23 за 1957 год и поймёте, что авторы С. Ахматов, Д. Санников и Губин своровали схемотехнику и выдают за своё.
  • радиомеханик / 23.06.2014 - 15:27
    конечно лучше подавать анод на уже достаточно прогретые лампы. служить будут много дольше. давно было замечено - лампы "дохли", чаще всего в момент включения.
  • игорь / 08.06.2014 - 20:19
    узнал знакомую схему. давно очень ее собрали за зимних каникулы мои пацаны и приехавший в гости племянник. схема немножко изменена, но два последних каскада именно эти. схема приемника прямого усиления с положительной обратной связью из ж.\"радио\" на выходе именно этот у.н.ч. питание в отличие от этой от кенотрона. может поэтому приемник долго в рабочем состоянии. анод регенератора запитан был от сг-4с. он громадный показался и я уговорил \"творческий коллектив\" поставить полупроводниковый стабилитрон на радиаторе. очень неплохо с наружной антенной пахал на даче.
  • Сергей / 24.05.2014 - 23:53
    Я порекомендовал бы тезке попробовать собрать что то такое же простое, но с пушпульным выходом. На ламповых триодах. Достать их даже сейчас можно. Качество лучше - слышат даже те, кому совсем медведь на ухо наступил. Такие усилки собирали в основном для приемников на которых слушали Радио Свобода и пр.голоса. Описанная в статье схема хороша как 1-й ламповый усилитель новичку. Просто, а работает неплохо... 3ГД-42 очень неплохие динамики. Если в колонках их не порвали, то работать будут долго.
  • Сергей / 01.02.2013 - 12:33
    Разжился колонками от *Каравеллы* (3ГД-42)-пойдет к этому усилку?

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:








 



RadioRadar.net - datasheet, service manuals, схемы, электроника, компоненты, semiconductor,САПР, CAD, electronics