Ламповый усилитель своими руками конструктор

Обновлено: 15.05.2024

Это разработка где-то конца 80-х. За это время показала себя достойно и универсально: годится как для любителей качественного звука (сочинял для себя), так и для музыкантов, которым нужна мощность.

Краткое лирическое вступление. В своё время был очень популярен усилитель, опубликованный в журнале "Радио" 72г. Я тоже повторял эту схему. Недостатки её известны многим, кто её повторял: невысокая линейность, слабая устойчивость на ИНЧ, недостаточная устойчивость по ВЧ (от чего в схему введен корректирующий кондюк), узковатый частотный диапазон, и ещё что-то, чего сейчас не припомню. И главное - звучание оставляло желать лучшего.

Такого у себя дома я терпеть не мог: уши свои - не казённые:) Первое, с чего я начал модернизацию - замена выходного транса. Изменения, внесенные в выходной транс напрашивались сами собой - ужесточить связь обмоток обратной связи (ультралинейных) с остальными обмотками, чем уменьшить Кг на высших частотах, и улучшить частотные и фазовые характеристики выходного каскада. В том варианте, что я применил в новой конструкции удалось расширить частотный диапазон, повысить устойчивость на ВЧ, понизить выходное сопротивление. Звучание заметно улучшилось, но теперь вся схемотехника (клон т.н. "схемы Вильямсона") стала казаться притянутой в Hi-Fi за уши - выполнена как-то "в лоб", слабым звеном оставались слабая устойчивость с ООС на инфранизких частотах, повышенные нелинейные и частотные искажения (особенно на ВЧ).

Дальнейшее усовершенствование вылилось в полному отказу от этой схемы. Было перепробовано много разных схемотехнических решений. Попытки найти оптимальный вариант привели к тому решению, который предлагаю. Hа входе я применил каскодный УН с высокой линейностью, далее - фазоинверсный каскад с разделённой нагрузкой, имеющий наибольшую линейность. При этом связал я их непосредственно, чтобы уменьшить фазовые сдвиги по пути прохождения сигнала. На выходе, правда остался знакомый ультралинейный выходной каскад с небольшими изменениями (с целью удобства наладки и повышения устойчивости), и, как уже говорилось с улучшенным выходным трансом. На схеме я условно разделил предварительные каскады, связка триодов в котором собственно и являются моим ноу-хау;), и выходной каскад, вместо которого можно присоединмть любой подходящий. При правильно изготовленном и налаженном усилке, максимальные амплитуды на управляющих сетках выходных ламп должны быть не менее 80В в нагрузке 47к. А это дало возможность полностью раскачать 6П45С. И что важно, при всех своих достоинствах схема оказалась даже проще той, от которой пришлось уходить.

В результате получился усилитель со звучанием, которое (при должных мерах), вполне может претендовать на hi-end ;) Усилитель абсолютно устойчив, поэтому его можно использовать как с глубокой ООС, так и вообще без неё - линейность всех каскадов обеспечивает малые искажения и с разомкнутой петлёй ООС.

Из двух 6Р3С, мне удавалось получить >150ватт, из двух 6П45С - >220 ;), а в варианте с сеточными токами (специально для музыкантов) - 400ватт пиковой мощности! Но та схема уже заметно отличается от приведённой.

Подробные параметры усилителя я сейчас привести не могу - давно не мерял. Тем, кому нужен звук а не параметры, информации для повторения я дал достаточно, а если очень нужно, могу (хоть и очень в лом) перемерять. Для журнала перемерял бы наверное. А тут и так сойдёт :o)

Что касается наладки, то она проста:

собрать стандартную схему измерения параметров;
отключить ООС;
включить усил и прогреть катоды;
резисторами R10 и R11 выставить токи покоя вых. ламп 30. 60мА (0,06. 0,12В на катодах), но обязательно одинаковыми;
без подачи сигнала на вход, регулем R2 выставить на катоде фазоинвертора 105В;
подать сигнал на вход до получения напряжения на нагрузке 15 вольт (для 6-омного варанта);
резистором R9 выставляется минимум 2-й гармоники на выходе;
восстановить ООС (не обязательно).

Пункт 7 можно пропустить, если заменить R8 и R9 на один, сопротивлением 12к (это может на качество даже никак не повлиять, особенно с ООС).

Для питания усилителя понадобились дополнительные напряжения: 410В(10мА/канал) и стабилизированное 68В (б/т). На схеме показан идин из вариантов их получения из имеющихся. Здесь можно сделать по-разному. У меня, например, есть источник стаб. +220В для питания предусилителя, так я +68 получил делителем.

В своё время схема была окутана коммерческой тайной :). Теперь please - пусть кто хочет попробует. Повторюсь, что связка УН-ФИ универсальна, и может быть использована для раскачки различных выходных PP каскадов (триодных, пентодных, класса А, АВ). Для каждого конкретного случая возможно придётся произвести перерасчёт некоторых элементов, что делается очень легко. В этом я могу оказать помощь нуждающимся.

P.S: Подобной переделке хорошо поддаются усилители "Прибой" - качество заметно улучшается.

Как оказалось, сделать не сложно.

Уже довольно давно я задумывался на тему сборки лампового усилителя. Несмотря на то, что познаний в области ламповой схемотехники у меня практически никаких нет, покупать готовый не хотелось. И не являясь фанатичным любителем теплого лампового звука, для меня был интересен сам процесс сборки.

Самым сложным оказалось — найти выходные трансформаторы. Себе купил уже готовые от усилителя ТУ-100М. Схему почти полностью повторил как на ТУ-100М с небольшими изменениями. Вся теория очень хорошо расписана тут и тут.

Сборку корпуса начал с каркаса, который сделал из алюминиевого профиля. C запасом по прочности немного переборщил.

Верхнюю часть корпуса сделал из 3мм. стали Отверстия для трансформаторов и ламп были вырезаны лазером.

Дно вырезано из 2мм. стали с вентиляционными отверстиями.

Переднею панель сделал из вот такого куска алюминия.

После шлифовки:

Вырезанная и готовая.

Электрическая схема.
Оконечный усилитель собран по двухтактной схеме на двух лампах Г-807(широко распространена).

Предварительный усилитель содержит два каскада усиления, собранных на двойном триоде 6Н9С(зарубежный аналог 6SL7, особенно ценятся лампы Московского Электролампового завода выпуска 50-х годов).

Достоинства 6Н9С:
1)Лампа изначально разработана для звукового применения.
2)Два триода в баллоне.
3)Высокая линейность.
4)Широкое распространение, невысокая цена.
Недостатки:
1)Высокое внутреннее сопротивление.

Предоконечный усилитель (промежуточное звено между однотактным и двухтактным усилителями) собран по фазоинверсной схеме на двойном триоде 6Н9С, основное назначение –формирование из входного сигнала двух взаимно противофазных, равных по амплитуде сигналов. В схеме ТУ-100М лампа усиливает входной сигнал и усиленное ею напряжение поступает на сетку лампы первого плеча двухтактного усилителя. Часть выходного напряжения первой лампы фазоинверсного усилителя подается на вход второй лампы этого усилителя. Напряжение, усиленное второй лампой фазоинверсного усилителя, поступает на сетку лампы второго плеча двухтактного усилителя. Т.о. для первого плеча двухтактного усилителя сигнал проходит через одну лампу, а для второго через две.

Необходимо чтобы напряжение, подаваемое на вход первого плеча, было бы равно напряжению на вход второго плеча. Попробовал немного другую схему, с измененным фазоинверсным каскадом. Нарисовал в painte)

Преимущества:
1) Пониженные требования к фильтрации напряжения питания.
2) Крайне низкий уровень шумов.
3) Равные выходные напряжения плеч.

Панельки для ламп 6Н9С.

В корпусе усилителя собран ЦАП с возможностью подключения к компьютеру по USB.

Первый, наладочный вариант.

Экраны трансформаторов были вырезаны из 2мм стал.

После подгонки напильником.

После шлифовки.

Покраска корпуса лаком.

Готовый блок.

еще немного фотографий

Оранжевое свечение накалов и создаёт приятную атмосферу при прослушивании, которая присуща усилителям на лампах.

В завершение хочу сказать, что высокие напряжения слишком коварны. В ламповых конструкциях используются опасные для жизни напряжения. При работе со схемами будьте предельно внимательны и осторожны! Опасность представляет даже устройство, отключенное от электрической сети — конденсаторы могут хранить заряд долгое время, сам несколько раз убеждался в этом).
Ставил каждый раз галочку, когда конденсаторы разряжались на меня. Бодрит!

Одним из преимуществ радиохобби является то, что можно хорошо сэкономить на вызовах электриков и телемастеров. А те, кто продвинулся в этом интереснейшем занятии ещё дальше, могут даже самостоятельно собирать приборы и различные устройства. Особенно приятно делать это используя радиоконструкторы, которые в советские времена, да и сейчас, выпускает наша промышленность. Далее повествование будет вестись от лица одного английского радиолюбителя, у которого есть возможность покупать даже наборы для создания УНЧ на лампах: Когда возникло желание испытать знаменитое качество ламповых усилителей, купил комплект для самостоятельной сборки и приступил к делу. Комплекты доступны в двух версиях, KT77 мощностью 15 Вт и KT88 мощностью 25 ватт, второй и решил попробовать. Моноблок лампового усилителя прибыл примерно через две недели после размещения заказа в двух коробках, каждая весом около 6 кг.

Комплекты были хорошо упакованы и не было никакого повреждения содержимого. Руководство по сборке было отправлено по электронной почте. Для инструментов вам понадобится паяльник, отвертка, плоскогубцы и проволока в изоляции. Корпус - сталь с порошковым покрытием. Он также включает в себя съемную вентилируемую крышку.

Параметры и описание комплекта

Ламповый усилитель на КТ88 - схема

Первый каскад, после входа аудиосигнала - SRPP усилитель на лампе 5751, это миниатюрный двойной триод. Но и другие лампы могут быть использованы в драйвере, ближайший аналог - 12AX7, которая даст дополнительное усиление. Ещё 12AU7, ECC82 и ECC802S могут использоваться, но они не будут в состоянии обеспечить достаточное усиление, чтобы раскачать KT88 на полную мощность.

Выходной каскад является инвертирующим Push-Pull усилителем, который базируется на стандартном включении. Есть только один разделительный конденсатор по всему сигнальному пути, что очень хорошо. Элегантность и абсолютная простота этой схемы усилителя понравится всем аудиофилам, которые предпочитают как можно меньше компонентов в тракте сигнала.

Блок питания для лампового УМЗЧ - электрическая схема

Источник постоянного тока состоящий из регулятора напряжения на LM317HVT используется для стабилизации тока выходного каскада. Ток смещения можно регулировать путем изменения текущей настройки резистора (10-22 Ома), и это позволит использовать в процессе экспериментов множество различных радиоламп. Для удобства введён переключатель, он может быть использован, чтобы легко регулировать ток смещения. Сюда можно ставить лампы типа 6550, KT88, KT90.

Довольно хорошее качество компонентов используются в наборе усилителя. Переходной конденсатор российского производства - бумага в масле (PIO). Тип помечен как K40У-9 (0.33uF / 630V), который хорошо звучит и популярен среди любителей аудио. Но не стесняйтесь экспериментировать с различными другими конденсаторами. Резисторы - углеродные пленки. Выходной трансформатор - Edcor CXPP25-MS-8к, мощностью 25 Вт.

Питание поступает на УНЧ через разъем, расположенный на задней панели усилителя. На входе 220 В есть 3 ампер предохранитель и фильтр помех. Силовой трансформатор Edcor с выходными обмотками 180V-0-180 В в 250 мА и 12 В на 4 А. Питание 12V постоянного тока используется для накалов ламп. Схема на LM555 и реле, используется для задержки подачи питания анодов.

УНЧ на KT88 - сборка и настройка

Для сборки набора достаточно иметь базовые навыки пайки, а вся работа займёт несколько вечеров. Комплект содержит много деталей, но следуя инструкциям, результат будет успешным. Прежде чем начать монтировать оборудование, нужно изучить принципиальную схему, чтоб она отпечаталась в памяти - там проще будет собирать, примерно зная что куда.

Питание и настройка баланса между лампами выходного каскада. Это делается с помощью мультиметра, который вставляется в контрольных точках в верхней части усилителя и далее регулировка 25-омным потенциометром. После часа работы, вы должны проверить баланс еще раз. У меня было расхождение всего несколько миллиампер за месяц ежедневной работы.

После балансировки смещения подключил акустику Fostex FE206E (96 дБ / 1 Вт) и проверил на гул. Всё нормально. Что касается БП, надеялся получить около 60-секундной задержки при включении питания, однако не мог получить больше, чем примерно 30 секунд.

Радиатор для LM317 был довольно горячий - около 100 C (максимальная температура эксплуатации LM317HVT - 125 C). Температуры силового трансформатора и аудио выходного были 65 C до 45 C соответственно.

Испытания собранного усилителя

Все синусоидальные выходные сигналы (на выходной мощности 25 Вт), что посмотрел между 20 Гц и 20 кГц, были идеальные копии входного сигнала. Общий коэффициент усиления усилителя около 10,3 (20.3 дБ). При выходном уровне около 15 Вт, частотный диапазон был плоский между 20 Гц - 13 кГц, и спад около 0,2 дБ на 20 кГц. Так что всем рекомендую подобные конструкторы, работают они ничуть не хуже готовых ламповых усилителей, промышленной сборки, за несколько тысяч долларов!

Форум по обсуждению материала НАБОР ДЛЯ СБОРКИ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ

Что такое изолятор и чем он отличается от токопроводящего материала. Занимательная теория радиоэлектроники.

Схема с полевым транзистором контроллера вентилятора высокой мощности на 12 В.

Приводятся основные сведения о планарных предохранителях, включая их технические характеристики и применение.

В каком направлении течет ток - от плюса к минусу или наоборот? Занимательная теория сути электричества.

Вы можете написать сейчас и зарегистрироваться позже. Если у вас есть аккаунт, авторизуйтесь, чтобы опубликовать от имени своего аккаунта.
Примечание: Ваш пост будет проверен модератором, прежде чем станет видимым.

Последние посетители 0 пользователей онлайн

Топ авторов темы

I_Avals 903 постов

тимвал 364 постов

Василичь 689 постов

Alex-007 679 постов

Изображения в теме

Доброго всем времени суток. И снова я. Описываемый мною аппарат всё так же живёт пульсациями. Только теперь и на ХХ стал пульсировать. Проверил все цепи. Реле проверил - живое. Но для уверенности поставил новое. Выпаял ПУ прогнал на стенде. Напряжения на выводах платы - в номиналах. ШИМ 3845B - в номиналах. Меандр чёткий - в номинале. Операционник MC33074DC - в номиналах. Проверил все цепи, обнаружил обрыв одной ноги конденсатора в обвязке ШИП 3842 БП - заменил. И не давал мне покоя трансформатор БП - то щёлкает, то свистит на разные лады. Выпаял. Аккуратно снял синий скотч и обнаружилось такое (пикча ниже) Каково мнение ув. Гуру - причина? или всё же склеить, запаковать и капать далее? Резистор R02 в цепи запуска реле (на фото в кружке)

Итак, досталась мне эта плата просто так, бесплатно (по ссылке точно такая же).
Порывшись в Интернете, обнаружил, что у многих эта схема и плата вызывают живой интерес и активное обсуждение. К примеру, здесь
Плата

И схема

Схема у многих вызывает вопросы. И сам производитель, в следующих своих моделях, от нее отказался.
В хозяйстве нашлись лампы 6П6С и их «военный» аналог 1515, выходные трансформаторы (мотались под другие лампы и пришлось немного адаптировать под эти), силовой трансформатор (тоже слегка «допиленный») и прочие детальки.

Я собрал, наигрался вдоволь с настройками и, не получив заявленных и ожидаемых параметров, решил переделать все кардинально.

Было решено реализовать усилитель по проверенной-перепроверенной схеме.

Но как эту схему посадить на плату, «заточенную» под другую?
Внимательно посмотрев, задача оказалась совсем несложной. Достаточно сделать 11 разрывов существующих дорожек и просверлить 8 дополнительных отверстий.

Размещение деталей и перемычек на картинке ниже

Макет показал весьма неплохие результаты.

и было принято решение довести проект до логического завершения.
Результат на фото

В цифрах параметры следующие:
Абсолютно честные и чистые 8 Вт на 8 Омах при КНИ около 0,8. 0,9%.
Интермодуляционные на «стандартных» парах частот из СпектраПлюса около 0,45%
Обратная связь совсем небольшая, только что бы подровнять каналы по чуйке, около 1,5. 1.8 дБ.
При 10 Вт на выходе, — КНИ около 3,5%
При 10% КНИ, — на выходе около 13 Вт.
Фон от сети и его гармоники — не выше -85 дБ, т.е., его нету даже при крутилке до упора.

Звучит чистенько, разборчиво-внятно и «бархатно». Понравился звук и мне и семейной «аудитории».

На вопросы отвечу с удовольствием.
Всем успехов и добра! Свершений и впечатлений! Здоровья и желаний!

Читайте также: