Низковольтные ламповые телефонные усилители. Лампово-транзисторный УНЧ для наушников и колонок (6Н23П) Схема на лампах для наушников низковольтное питание

Идея собрать качественный ламповый усилитель для наушников в голове витала давненько. Задумка неплохая, но останавливал один момент. С технической стороны собрать это изделие было несложно. Было пересмотрено много каких схем данного направления. Как оказалось, подобных схем нашлось в сети не больше десятка, пересмотрев и изучив подробно каждую, я пришел к неутешительному выводу: в лучшем случае две схемы из десяти, как мне показалось более менее были похоже на правду. Остальные были составлены неграмотно или в принципе не могли обеспечить достойное звучание в силу применяемых ламп. Было потрачено много времени на повторение найденных схем в целях проверки на качество и работоспособность. В конечном итоге мною была выбрана схема на лампе 6Н6П хорошо себя зарекомендовавшая по отзывам радиолюбителей, которые повторили данный девайс. Посмотреть схему можно .

Одна лампа 6Н6П у меня уже имелась и я наивно полагая купить еще одну, взялся было за дело, но как оказалось купить такую лампу не представляется возможным - их попросту нет. Тогда пересмотрев еще раз найденные схемы, решено было использовать 6Н3П, по рекомендации одного из авторов найденных схем им было написано, что с этой лампой получаются очень хорошие результаты. На том и решил.

Но прежде чем собирать данный усь, наткнулся еще на несколько схем с гибридным решением, лампа +транзистор. Посмотрел, повторил две из найденных. Буду говорить как есть: результат не впечатлил. Автор одной схемы предлагал использовать 6н23п в драйвере и в оконечном каскаде два IRF. Причем питать всю схему напряжением в 35 Вольт, ссылаясь на то, что эта лампа способно работать на сверхнизких напряжениях. Лампа то работает конечно, но как... проще говоря в паспорте этой лампы стоит совсем другая величина допустимого минимального напряжения анода. Она значительно выше. Не нужно наверное объяснять, что нормальной эмиссии при таком питании быть попросту не может и в следствии чего лампа находится постоянно в полузапертом состоянии и никакие ухищрения не помогут ее открыть как положено, что и подтвердил на собственном опыте. Думаю понятно, зачем были использованы транзисторы, чтобы согласовать усь с низкоомной нагрузкой. Своего рода избавление от выходных трансформаторов. Конечно же я думал об этом моменте. Лампа имеет высокоомный выход, а наушники из доступных в магазинах имеют максимум 52 Ома. Соответственно эту схему я забросил. Собрав еще одну гибридную уже на транзисторах КТ с двухтактным выходом, тоже остался не в восторге. Тут лампа питалась как надо, а вот выходной каскад работал в режиме В. Ну еще куда ни шло если бы стояли германиевые транзы. Кто слышал их звучание, тот поймет конечно же. Я мог взять часть той схемы и этой и объединить. Нормальное питание лампы плюс режим А на IRF. Но схема получилась бы довольно сложной. Ко всему прочему пару транзисторов я спалил моментально, а их цена 175 рублей за штуку.

Мною все же преследовалась цель собрать доступный для повторения качественный усь. И если на лампах, то на лампах без всяких транзисторов. Потратив еще неделю на эти эксперименты, раздосадованный отсутствием сколь-нибудь путного результата, забрав гнездо и лампу, оставшееся вышвырнул с балкона под стройку, чтобы не расстраиваться больше. И принялся собирать на 6Н3П.

Собрал за день. Послушал, результатом остался очень доволен. Звучит просто изумительно! Но, как и было сказано во всех статьях, выражаясь простыми словами такое решение с динамической нагрузкой не тянет низы совсем. Только на небольшой громкости. На максимуме полный завал и хрип. Оно и понятно почему так вышло Разница в сопротивлении лампы и нагрузки, вот дурь то какая! Но дурь останется дурью, если ее не трогать. Вот я решил, потрачу еще неделю, но добьюсь достойного звука.

Первое, что мне пришло в голову, как и положено в данных схемах использовать трансформатор. Теперь появилась еще одна дурь. Как сделать компактный усилитель и чтобы не было видно трансформаторов? Поразмыслив, попробовал перемотать ТВЗ пересчитав вторичку. Что сказать... звучит здорово, низы хоть отбавляй, но громоздко. Этот вариант сразу сошел на нет. Взял трансы от старого советского приемника альпинист 404. Измучившись все же намотал первичку проводом 0.08, но упустил момент, что первым слоем нужно было ложить вторичку и последним тоже. Когда понял свою ошибку, было уже поздно, а разматывать уже не было просто никаких нервов. Поэтому было намотано две вторички проводом 0.25 и запараллелены. Результат оказался неплохим, даже хорошим. Но как оказалось, пропали высокие частоты, так как намотал неправильно. Терпения уже не хватило и все бросив, пару дней находился в раздумьях.

Решение пришло неожиданно. Если не получается с трансформаторами, то нужно сделать так, чтобы лампа имела ну хотя бы вдвое меньшее сопротивление по выходу. В итоге получилась вот такая схема. В описании она не нуждается. Обе лампы работают запараллеленными.

Теперь о выборе ламп. Поэкспериментировав с тем, что имелось из ламп, использовал 6Н1П и 6Н23П. Именно эта комбинация дала самый хороший результат. До конечного результата были соотношения 6н1п+6н2п,6н3п+6н2п,6н1п+6н6п,6п23п+6н2п... и еще несколько. В каждом из вариантов появлялись свои явные недостатки. Недостаточно усиления, искажения на малой громкости, свист, металлический призвук и т.п. В дальнейшим было собрано два варианта усилителя 6Н1П+6Н23П, четырехламповый и двухламповый. В последнем результат значительно хуже, поскольку лампы работают в обычном включении и завал по низким частотам все же остался, пусть и значительно меньшим чем на 6н3п или 6н6п... Четырехламповый вариант меня радует и по сей день. Хорошие низы, прорисованные верха. Фотографии обоих вариантов выкладываю.

Несколько слов о настройке обеих схем. Важное условие: напряжения на катоде 6Н23П должны быть одинаковы и напряжение на выходе относительно минуса не должно превышать 125 Вольт. В противном случае появляется треск, как при плохом контакте на катодах допустимо 3.3-8 Вольт. Все зависит от ламп. Чем старее, тем выше на катоде. Эти величины были подобраны опытным путем.

Немного о применяемых лампах. Желательно ставить не б/у или хотя бы одинаково работавшие двумя половинками. Если лампа имеет разницу в наработке, то будет прослушиваться фон переменного тока при отсутствии сигнала. Сразу хочу предостеречь: не подключайте сразу наушники при первом включении после сборки. Замерьте напряжение на выходе: должно быть не более 0,3-0.5 Вольта. Если это значение выше, то конденсатор имеет утечку и требует замену. Как правило, это электролит.

Неполярные конденсаторы играют немаловажную роль: обогащают и подчеркивают высокие частоты. Поэтому подойдите как можно скрупулёзнее к выбору последних. Не стоит ставить квадратные в пластмассовом корпусе. И уж совсем не годятся МБМ. Самый хороший выбор - это наши отечественные коричневые слюдяные, марку не помню. Но найти на 1 микрофарад не возможно, а городить параллельно несколько штук нецелесообразно. Оптимальный вариант К73-17. Электролиты лучше импортные. Лучше всего фирмы рубикон на них так и написано. Другие более брендовые не предлагаю, поскольку цена за штуку астрономическая.

Несколько слов о наушниках. Китайские затычки даже не пробуйте. Не пожалейте три четыре тысячи, сходите в магазин и выберите самые чувствительные и высокоомные. И лучше всего как можно с большим диффузором. От некачественных наушников вы не получите никакой разницы и звука. В идеале самый замечательный вариант - это студийные профессиональные высокоомные наушники от 300 Ом и выше. Цена на такое изделие измеряется десятками тысяч, что просто немыслимо. Поэтому приобретает самое качественное из доступного. Тоже звучит очень недурно.

Питание я не затрагиваю. Возможны любые варианты, но не пытайтесь использовать электронный трансформатор в качестве повышающего. А для накала подходит лучше некуда, после небольшой переделки. Скинуть лишние витки.

Ну и как последнее к законченному девайсу: оформление. Что-то городить и слесарить из подручных материалов я не стал, как многие товарищи используют корпуса от сидюков да от старых усилителей, от всевозможных приборов. Мне хотелось чтобы вещь выглядела винтажно. Потратив еще неделю, обшарив магазины города купил 8 подсвечников из латуни и две шкатулки, одна из которых металл под золото. Подсвечники как раз подходят под размер панельки. Приклеивал супермоментом. Разбираем подсвечник, рассверливаем имеющиеся отверстия максимально побольше. Берем телескопическую антенну, подбираем колено по диаметру, обрезаем необходимую длину и собираем подсвечник. Припаиваем в верхней части и на гайку в нижней, в варианте с деревянной шкатулкой. Оставшиеся части подсвечников были собраны в три отдельных как дизайн для дополнения к конструкции.

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
	Двойной триод	6Н1П	1			В блокнот
	Двойной триод	6Н23П	1			В блокнот
	Резистор	1 кОм	2			В блокнот
	Резистор	270 Ом	4			В блокнот
	Резистор	150 Ом	1			В блокнот
	Резистор	22 кОм	1

В этой статье мы поговорим о том, как самостоятельно изготовить ламповый усилитель для наушников. Многие меломаны отказываются от современных усилителей, так как не считают издаваемый ими вес качественным. Намного приятнее слушать так называемый «ламповый» звук - он звонче, насыщеннее, в нем даже есть какое-то скрытое тепло.

Да и внешний вид лампового усилителя намного интереснее, нежели транзисторного или на микросхемах. Он светится в темноте, издает иногда потрескивания при прогреве ламп. А монтаж можно выполнять любым способом - хоть навесным, хоть на печатном текстолите. В статье будет рассмотрено несколько способов изготовления усилителя.

Корпус - какой выбрать?

Для ламповой техники идеальным материалом окажется алюминий - он внешне привлекательный, да и работать с ним одно удовольствие. Но можно использовать и оцинкованную сталь - вот только она тоньше, придется делать ребра жесткости. Но допускается применять и более дешевые материалы - подойдет фанера, пластик. Можно использовать и готовые корпусы от старой аппаратуры и даже фанерные шкатулки. Главное, чтобы размеры были подходящими - в корпусе должны уместиться все детали.

Обратите внимание на то, что при изготовлении лампового усилителя для наушников своими руками потребуется пользоваться источником питания с высоким напряжением. На аноды ламп придется подавать не менее 120-150 В. И желательно для компактности все уместить в одном корпусе. А для того чтобы не возникло никакого постороннего фона в наушниках, необходимо осуществить экранирование блока питания от основных элементов конструкции, особенно от выходного трансформатора звука (если таковой имеется).

Изготовление корпуса из алюминия

Как вы понимаете, изготовить для наушников можно на любой основе. Но алюминиевый будет смотреться намного привлекательнее. Поэтому вам необходимо найти подходящий материал - он не должен быть тонким, чтобы не прогнулся под тяжестью установленных деталей. Вам потребуется изготовить короб из алюминия. Соединения лучше сделать при помощи сварки - после обязательно швы тщательно обработать, чтобы они не выделялись.

Затем, после формирования короба, нужно внутри установить перегородку - она послужит экраном между блоком питания и узлом усилителя. В этом экране делаете отверстие, в которое впоследствии прокладываете провода питания. Намечаете положение всех элементов - ламп, трансформаторов, регуляторов, выключателей и гнезд. В случае применения навесного монтажа на всех этих элементах будут устанавливаться пассивные компоненты - резисторы, конденсаторы, и т. д. Но можно применять и монтаж на печатной плате - правда, могут возникнуть при этом трудности. Все моменты сейчас и рассмотрим.

Печатный монтаж

Этот способ монтажа довольно привлекательный, но придется четко размечать положение гнезд под лампы и отверстия в корпусе. Если они не будут совпадать, то установка ламп и их замена окажется проблемой. При использовании такого способа монтажа на печатной плате устанавливаются все резисторы, конденсаторы и диоды, а также гнезда под лампы. Все остальные компоненты - гнезда типа «джек», регуляторы тембра и громкости, «тюльпаны», монтируются на боковых стенках и соединяются с платой при помощи экранированных проводов.

При изготовлении печатной платы потребуется раствор хлорного железа, перманентный маркер, а также фольгированный текстолит. Главное - правильно разметить дорожки. Они не должны быть слишком длинными - это может стать причиной появления постороннего фона. Чтобы на все 100% избавиться от фона, можно поверх дорожек на расстоянии 0,5 см (лишь бы не касался) поставить экран из тонкого металла. Его обязательно соединяете с общим проводом (минусом питания).

Навесной монтаж

Этот тип монтажа хоть и не отличается красотой, зато надежен и позволяет уменьшить длину выводов элементов. Это благоприятно сказывается на работе устройства. При изготовлении лампового усилителя для наушников на 6Н6П (это двойной триод) можно реализовать схему, в которой будет всего две лампы. Причем задействованными окажутся две половинки - одна в качестве предварительного усилителя с регулятором тембра, вторая будет оконечным каскадом. Рекомендуется применять трансформаторы - они позволяют уменьшить сопротивление каскада.

Для того чтобы реализовать на практике навесной монтаж, необходимо просто сделать отверстия под гнезда ламп. Но нужно делать отверстия как можно ближе друг к другу - это позволит избавиться от возможного появления фона при работе. Затем намечаете отверстия под установку переменных резисторов и гнезд для подключения наушников и источников сигнала. Обязательно сделайте отверстия для креплений силового трансформатора и выходного звукового. И не забудьте про электролитические конденсаторы. В той части корпуса, где планируется монтаж блока питания, нужно сделать отверстия под провод и выключатель. Желательно устанавливать предохранитель. Можно применять самовосстанавливающийся, благо он имеет низкую стоимость.

Выбор схемы для усилителя

Если обратить внимание на то, какие используют схемы радиолюбители в своих конструкциях, то можно увидеть, что выбор-то не очень большой. Отличия могут быть в лампах, которые используются в конструкции. если вы делаете ламповый усилитель для наушников на 6Н6П, то получите относительно малогабаритное устройство. Но в случае применения лампы типа 6Н6С размеры конструкции увеличиваются - гнезда у них отличаются, причем существенно.

Классическая схема - это предварительный усилитель на лампах типа 6Н6П или 6Н2П. Некоторые меломаны используют 6Н23П - обосновывают свой выбор тем, что у нее звук намного приятнее. Выходной каскад может строиться на аналогичном триоде или же пентоде типа 6П14П. В этом случае можно добиться большего усиления, но при использовании наушников в качестве нагрузки это не очень-то и надо.

Кстати, существуют пальчиковые лампы - у них размеры намного меньше, чем у тех, которые были приведены в статье. Для них не нужно устанавливать гнезда, они просто впаиваются в плату. Такие лампы удобно использовать в случаях, когда пространство для монтажа ограничено. Вот только на виду эти лампы не будут - их лучше прятать внутрь хорошо проветриваемого корпуса.

Изготовление блока питания

Обратите внимание на то, что любой, даже самодельный ламповый усилитель для наушников нуждается в питании. Обязательно должно быть три обмотки в трансформаторе:

1. Накальная - напряжение переменное 6,3 В.
2. Анодная - напряжение от 150 до 300 В.
3. Сетевая - для подключения к розетке.

Обязательно в цепи нужно устанавливать предохранитель и выключатель - это позволит сделать использование усилителя максимально безопасным. Обратите внимание на то, что все обмотки должны быть уложены плотно. Также не допускается наличие зазоров в сердечнике. Это может стать причиной появления постороннего шума. Трансформатор должен работать бесшумно - это главное условие.

Выпрямитель и фильтры

Затем необходимо сделать отверстия под установку электролитических конденсаторов - они используются в блоках питания для избавления от переменной составляющей тока. В качестве выпрямителя можно использовать сборку, состоящую из четырех полупроводниковых диодов. Называется она «селеновый выпрямитель». Корпус из тонкого алюминия, четыре вывода, к которым подключается источник переменного тока и нагрузка. Конструкция не очень сложная, но достать такой прибор становится все сложнее.

Поэтому в качестве выпрямителя портативного лампового усилителя для наушников лучше всего использовать обычные полупроводниковые диоды. Единственное условие - величина обратного напряжения должна быть 300 В и выше. Для ламповой техники высокие напряжения - это нормальное явление. Рекомендуется устанавливать дополнительные дроссели - они позволят избавиться от высокочастотных помех, которые могут проникнуть из сети. Это актуально для случаев, когда усилитель планируется использовать совместно с ноутбуком, персональным компьютером, и любой другой техникой, в которой используются импульсные блоки питания.

Накальные обмотки

Напряжение накала для большей части радиолам составляет 6,3 В. Максимально допустимое значение - 7 В. Но есть и лампы, у которых для накальных обмоток нужно 12,6 В (например, ГУ-50). Но это лампы, которые используются исключительно в мощной аппаратуре и для нашей конструкции они не применимы. Обмотка накала должна быть намотана толстым проводом - чтобы обеспечить все цепи питанием. Кроме того, от нее же можно запитать лампу (или светодиод), которая будет сигнализировать о включении/отключении усилителя.

Иногда в литературе можно встретить рекомендации специалистов - выпрямлять ток перед подачей на накалы ламп. Это хорошее решение для избавления от посторонних шумов, возникающих при работе. Дело в том, что нить накала, словно динамик, немного «гудит» при питании от источника переменного тока. Она колеблется с частотой около 50 Гц. Эти колебания могут влиять на работу УНЧ. Чтобы от них избавиться, достаточно установить мостовой выпрямитель и несколько электролитических конденсаторов. Тогда только не будут вибрировать нити накалов.

Сборка усилителя

А теперь приступим к сборке усилителя - дело это кропотливое, но выполняется очень просто. Даже самые для наушников собираются по классическим схемам, о которых мы говорили выше. Выбрав конкретную схему, можно приступать к ее реализации. Соберите все элементы, которые вам потребуются. Установите переменные резисторы и можно начинать сборку.

Первым делом прокладываются шины питания нитей накала. Для экономии иногда один из проводов соединяют с корпусом. В нашем случае питание происходит постоянным током, поэтому с корпусом нужно соединять минус. Следовательно, на каждом гнезде лампы необходимо соединить с корпусом один из выводов нити накала. На второй вывод подается плюс от источника питания. Затем, когда все шины находятся на своих местах, можно приступать к установке пассивных компонентов.

Монтаж элементов

Первым делом нужно произвести соединения цепей, которые могут быть причиной появления постороннего фона. При подключении наушников к ламповому усилителю может слышаться характерный звук, который говорит о том, что в цепях присутствует некачественное соединение. Переменные резисторы соединяете с элементами схемы при помощи экранированных проводов - добейтесь того, чтобы провод без оплетки был максимально коротким. Прокладываете аккуратно провода, можно использовать фиксаторы для крепления.

Затем производите установку резисторов и конденсаторов - высоковольтную (анодную) часть нужно делать самой последней. Для облегчения монтажа можно использовать цилиндрические электролитические конденсаторы типа ВЗР КЭ-2М. Они при помощи гайки закрепляются на корпусе. Минус - это корпус конденсатора, плюс - центральная жила. Именно с ее помощью можно облегчить проведение монтажа - она соединяется с «+300В» от источника питания. А затем к этой жиле припаиваются резисторы, второй вывод которых соединяется с анодами ламп.

Завершение монтажа

Теперь нужно реализовать подключение наушников к ламповому усилителю - делается это при помощи штекеров типа «джек». Сразу нужно оговориться, что использовать разъем 3,5 мм неудобно - его и поставить сложно, и пайку производить тоже проблемно. Поэтому лучше использовать разъемы 6,5 мм - они красиво смотрятся на корпусе из алюминия. Если вы изготавливаете бестрансформаторный ламповый усилитель для наушников, то необходимо нагрузку подключать в анодную цепь.

Рекомендуется перед началом проведения работ определиться с тем, нужен ли микшер. Это устройство, при помощи которого делается слияние нескольких сигналов в одно целое. Другими словами, можно взять сигнал от микрофона, компьютера и гитары, отрегулировать величину усиления и подать на вход УЗЧ. Поэтому, если нужно сделать несколько входов, потребуется установить дополнительные разъемы типа «тюльпан» или «джек». И по каждому входу делается регулировка громкости - для этой цели устанавливаются отдельные переменные резисторы.

Стереофонические УНЧ

И еще один момент. При изготовлении стереофонического лампового усилителя для наушников на 6Ж1П или аналогичной лампе необходимо использовать переменные резисторы спаренного типа - два в одном. Другими словами, на одном рычаге должно быть два бегунка. С помощью такого устройства можно одновременно производить регулировку усиления сразу по двум каналам.

Если усилитель стереофонический, то для каждого источника сигнала используется отдельный предварительный усилитель. Оконечный каскад может быть общим. Но самый простой способ реализации стереоусилителя - это изготовление двух монофонических устройств. На один подается сигнал от левого канала, на второй - от правого. По аналогичной схеме можно изготовить и усилитель для сабвуфера. Нужно только добавить в конструкцию фильтр низких частот. Но при изготовлении простого лампового усилителя для наушников своими руками это не потребуется.

Трансформатор звука

При изготовлении лампового УНЧ по классической схеме необходимо применять трансформаторы типа ТВЗ. Такие устанавливались раньше на усилителях в радиолах и радиоприемниках. Если присмотреться, то можно увидеть, что никаких практически отличий от сетевых трансформаторов нет. А теперь подробнее:

1. Напряжение питания первичной обмотки у сетевых и звуковых трансформаторов около 250 В.
2. На вторичной обмотке напряжение около 9-10 В.

Иными словами, в качестве звукового трансформатора можно использовать даже китайский сетевой. Их можно найти как в дешевых колонках, так и в различных приборах. Вот только нужно обратить внимание на качество стали, из которой изготавливается сердечник. У трансформаторов типа ТВЗ или ТВК (использовались для кадровой развертки ламповых телевизоров) сталь намного качественнее, нежели у китайских собратьев.

В том случае, если применена схема стереофонического усилителя, потребуется учесть одну особенность. Соединять вторичные обмотки трансформаторов для лампового усилителя для наушников нужно последовательно. Средняя точка соединяется с корпусом устройства. Второй вывод - это левый канал, а третий - это правый. Такой усилитель можно использовать и в качестве предварительного каскада для домашней акустической системы. К ней можно подключить сразу несколько сигналов от различных источников.

В заключение

Но можно самостоятельно сделать не только из подручных материалов ламповый усилитель для наушников. Набор для изготовления подобных девайсов можно приобрести за относительно небольшую цену. Конечно, отдавать деньги за то, что можно найти на любой свалке - это глупость. Самое сложное при работе - это изготовление корпуса. Работать с алюминием легко, вот только сварку его осуществлять проблематично - проще найти человека, который занимается этим делом. Можно, конечно, применить болтовое соединение. Вот только оно оказывается намного слабее.

Настройки не требует устройство, подключить наушники к ламповому усилителю довольно просто - работать все начинает буквально сразу же. Если сомневаетесь в своих силах, то попробуйте сначала изготовить «черновой» вариант - так сказать, на коленке. После изготовления такого устройства можно сделать несколько экспериментов, которые помогут определить необходимые параметры элементов. Дело в том, что путем подбора конденсаторов можно изменить тембр - повысить или понизить частоту воспроизводимого звука.

Усилитель, изготовленный по классической схеме, будет долго работать, ведь ресурс радиолампы составляет около 1000 часов. А заменить ее можно буквально за пару секунд. К такому устройству можно подключать даже виниловый проигрыватель - это будет актуально для любителей «старины». А вот выход, который подключается к наушникам, можно соединить со входом звуковой карты - это позволит оцифровать любую виниловую пластинку.

Всем ценителям лампового звука выношу на суд свою конструкцию лампово полупроводникового усилителя. Источником для творчества послужили залежи германиевых транзисторов, пролежавших в коробке и успешно позабытыми хороший десяток лет.

Наверное немногим известен тот факт,что именно германий дает звучание максимально приближенное к ламповому. Вся советская техника до появления кремниевых полупроводников строилась либо на лампах либо на германиевых транзисторах. При всех своих минусах германий имеет очевидные плюсы перед кремнием.

Германий или кремний?

Прилагаю в доказательство таблицу физических свойств германия и кремния.

Из таблицы видно, что подвижность электронов и дырок, продолжительность жизни электронов, а также длина свободного пробега электронов и дырок значительно выше у германия, а ширина запрещенной зоны ниже, чем у кремния. Известно также, что падение напряжения на переходе р-n составляет 0,1 - 0,3 В, а на n-р - 0,6 - 0,7 В, из чего можно сделать вывод, что германий является гораздо лучшим проводником, чем кремний, а следовательно и каскад усиления на транзисторе p-n-p имеет значительно меньшие потери звуковой энергий, чем аналогичный на n-p-n. Возникает вопрос: почему же выпуск германиевых полупроводников был прекращен?

Прежде всего потому что по некоторым критериям Si намного предпочтительнее, поскольку може тработать при температуре до 150 градусов Цельсия, а Ge - 85. Да и частотные свойства у него гораздо лучше. Вторая причина - чисто экономическая. Запасы кремния на планете практически безграничны, в то время как германий - довольно редкий элемент, технология получения и очистки которого значительно дороже.

Принципиальняа схема усилителя

Изначально мною был построен усилитель НЧ на мощных транзисторах П210в, качеством и звучанием которого я остался очень доволен. Через некоторое время я решил соединить лампы и транзисторы. Идея не нова и изрядно потертая. Много конструкций было найдено на просторах интернета, но из всего множества схем была найдена только одна схема лампы плюс германий, да и то как мне показалось неоправданно-мудреная.

Я решил подойти иначе к постройке задуманного усилителя взяв за основу классическую двухтактную схему, на основе которой строились все усилители со времен появления транзисторов и схему ремейк, лампа плюс полевой транзистор. Как видно из схемы ламповая часть с транзистором осталась без изменений.

Эта схема предлагается многим радиолюбителями как ламповый усилитель для наушников . В последствии оказалось очень удобно иметь ламповый усилитель НЧ для наушников и на акустику - построенный на транзисторах. Схема в особом описании не нуждается, при правильной сборке все начинает работать сразу.

Для удобства мною была поставлена кнопка на две пары контактов для отключения транзисторной части от ламповой, что в свою очередь избавило от необходимости отключать колонки от усилителя при использовании наушников. Но при желании можно одновременно слушать и ухи и колонки - кому как нравится.

Наладка и подбор транзисторов

Несколько слов о настройке транзисторной части. Необходимо установить половину напряжения питания относительно выхода. Устанавливается подстроечным резистором,который желательно применить многооборотистый. Возможно придется подобрать резисторы в базах выходных транзисторов в пределах 150-300 ом. Эта величина зависит от буквы в серии транзистора. Вот пожалуй и вся настройка.

При данном комплекте транзисторов и источнике питания 22В, на выходе имеем около трех ватт. Конечно мощность небольшая, но этого достаточно чтобы с комфортом насладиться звучанием германиевой схемы вкупе с лампой. Можно было конечно использовать транзисторы П217 что дало бы 10 ватт мощности или же ГТ705 или ГТ806, соответственно заменив остальные транзисторы на противоположную проводимость. В таком случае пришлось бы делать два независимых источника питания.

Так как транзисторы эти прямой проводимости то в данном включении с лампой схема работать отказывается. Немного поразмыслив пришлось пожертвовать выходной мощностью но зато избавил себя от перспективы разбирать трансформатор и мотать еще одну обмотку, по причине отсутствия подходящих трансформаторов с двумя вторичными обмотками.

Если все же кому то захочется что то по мощнее то вполне допустимо поставить две пары выходных транзисторов ГТ404. Желательно чтоб все транзисторы в схеме имели один буквенный индекс, что в свою очередь существенно упростит установку тока покоя да и вообще избавит от нежелательного перегрева выходных транзиторов.Для справки - транзистор ГТ404 имеет максимальную рассеиваемую мощность на коллекторе 0.6 Вт но хорошо отдает около 1.2 Вт при 22В.

Хотелось бы отметить еще один момент, кто то возможно захочет умощнить схему применив в выходе кремниевые транзисторы, например КТ805 или другие. Сразу оговорюсь, да, применить можно но тогда теряется вся окраска звука германиевой схемы и кроме того у вас появятся искажения типа ступенька. Кремневые транзисторы в такой схеме грешат этим недостатком, и убрать эту ступеньку не усложнив схему невозможно. Потребуется делать цепочку смещения на базы выходных транзисторов и усложнять обратную связь.

Германий же имеет преимущество в виду отсутствия искажений типа ступенька в данной схеме включения. Усилитель работает в классе АБ. Ну вот вроде самое основное по схеме сказано.

Блок питания усилителя

Теперь перейдем к блоку питания нашего гибридного лампово-транзисторного усилителя для наушников и колонок. В качестве трансформатора можно использовать любой мощность 15-20ватт. Мною был применен ТС-20, извлеченный откуда-то на работе, не помню откуда. Все обмотки в нем уже имелись и по толку подходили что существенно упростило изготовления блока питания для УНЧ.

Для тех кто пожелает не использовать часть усилителя для наушников исключив транзистор irf630, необходимость в транзисторном стабилизаторе отпадает, поскольку сама схема оконечного усилителя не критична к хорошо отфильтрованному и стабилизированному источнику питания и работает от простейшего выпрямителя с одной емкостью в 4700 мкФ. Фон переменного тока полностью отсутствует.

Сама же схема стабилизатора необходима для варианта с полевиком, поскольку схема линейная работающая в классе А и потребляет около 2 ампер, то ей необходима хорошая фильтрация дабы устранить фон переменного напряжения. Накал лампы тоже нужно питать постоянкой с делителем на резисторах, что изображен на схеме.

Применив все выше указанное вы избавите себя от проблемы фона переменного тока в наушниках. Есть схемы источника питания на LM317 или же на регулируемых кренках наподобие КР142ЕН8. Плюс ко всему в таких схемах используются цепочки R-C фильтров. Резисторы очень сильно греются. И еще мною было обнаружено что при использовании выпрямителя на указанных выше микросхемах, при отсутствии сигнала в наушниках наблюдается довольно сильное шипение.

Это шипение так для меня и осталось загадкой. По этому и была взята сама обычная схема на двух транзисторах. Марку стабилитронов не указал по причине того что придется подобрать три или два штуки таким образом чтоб на выходе получилось 22-27 вольт. Больше указанной величины подымать не стоит, а то спалите германиевые транзисторы (ГТшки).

Проблему щелчков в наушниках при включении решил просто запараллелив стабилитроны емкостью в 2200 микрофарад. секрет в том что при включении напряжение на выходе блока питания появляется постепенно, в течении 20 секунд возрастает до нормального рабочего. И второй плюс - конденсатор включенный таким образом очень хорошо сглаживает пульсации на выходе блока питания(БП).

Корпус для лампового усилителя

Теперь несколько слов о корпусе. Не мудря и не изобретая нового велосипеда взял обыкновенный корпус от компьютерного CD-ROMа, последний и был выдран мною со списанного хлама на той же работе. Как видно из фотографий трансформатор находится под круглой частью корпуса (консервная банка от горошка), что само по себе является хорошим экраном.

На радиаторы закреплены выходные транзисторы через слюдяные прокладки, намазанные термопастой. Транзисторы крепятся посредством двух алюминиевых квадратных планок с дыркой по середине, куда и воткнуты с натяжением. В качестве украшательства были применены прослойки из оргстекла, выточенные вручную и подсвечены светодиодами.

В гнезда радиоламп были воткнуты трехцветные светодиоды, плавно меняющие цвет. В конечном итоге получилась вот такя конструкция что очень симпатично светится и радует хорошим теплым звуком. Мною было собрано множество конструкций на германии и можно сказать с уверенностью что несмотря на свои недостатки в виде очень низкой рабочей частоты менее 1 МГц и максимальной полосой пропускания не выше 18КГц в унч, что ни один кремнивый, будь то транзисторный или микросхемный, с супер параметрами, усилитель не звучит так как германивый усилитель.

При наличии необходимых компонентов все в ваших руках, данная конструкция предложена как мотивация к творческой деятельности и для тех кто хочет собрать нечто подобное.

Попался мне на глаза симпатишный такой аскетичный ламповый усилитель для наушников . Однотактник с трансформаторным выходом. Входной каскад - обычный общий катод. Выход - однотактный катодный повторитель, нагруженный на трансформатор.

Собран красиво и аккуратно, спроектирован добротно, и звучать должен действительно здОрово, есть лишь одно "но": замечательная лампочка 12B4-A будет жить в данном дизайне очень недолго, её надо будет менять, опять менять, и опять...

Хороший усилитель

Автор разработки - дядечка в возрасте, электронщик-профессионал, даже профессор. Проектирует, собирает и продаёт много ламповой техники, явно весьма высокого качества. Я бы и за бесплатно его пропиарил, но не хочу устраивать анти-рекламу хорошему человеку. Выучка у разработчика того аппарата, похоже, старой закваски, небось в университете только лампы и изучал, и преподавал.

Удивительно, как много т.н. "ламповых гуру" не видят явных багов, которые разработчику, даже немного повозившемуся в своей жизни к примеру с микроконтроллерами, должны быть очевидны. Я имею в виду переходные процессы в системе в моменты запуска и остановки. Любой микроконтроллерщик с самого начала обучен обеспечивать надёжный сброс, а продвинутые ещё и всякие brown-out детекторы пользуют. Лампы же сбрасывать да обнулять вроде незачем. Вот и не выработана у ламповиков привычка думать в измерении, отличном от установившихся режимов.

Схема

Для начала предлагаю посмотреть на схему аппарата, немного помедитировать 😉 Второй канал я обрезал из соображений экономии места - каналы идентичны. На картинку можно "кликнуть", чтобы читались все подробности.

Проблема

Рассмотрим собственно усилитель повнимательней.

Теперь давайте проделаем небольшой умственный эксперимент. При подаче питающего напряжения катоды ламп холодные. Соответственно через вакуум не может течь никакого сколько-нибудь заметного тока. Вопрос: какое будет в такой ситуации приложено напряжение к сетке V3? Чтобы ещё упростить задачку, давайте сотрём ничего не проводящую V1b и несущественную для нашего разговора обвязку.

Опытные товарищи могут заметить, что цепочка фильтра питания R6 C7 задержит подачу высокого напряжения на сетку V3. Увы, постоянная времени этой цепочки всего 0.2 секунды, так что она мало что меняет. Для сравнения - гарантированное время прогрева накала 12B4-A по документации составляет 11 секунд. Время же прогрева собственно катода намного больше (вот соберу свою лампомерку - обязательно опубликую результаты замеров). Жаль на другие лампы таких данных не приводят.

Итого: первые несколько секунд после включения аппарата на сетке и аноде ещё холодной V3 две сотни вольт относительно катода. Да, токи ограничены и лампа в потолок не улетит. Но ускоренная эрозия катода обеспечена.

Кстати, максимальное отрицательное смещение на сетке по документации RCA на 12B4-A не должно превышать 50 вольт. Про максимальное положительное сеточное напряжение они вообще ничего не пишут, видимо решив, что ни один уважающий себя пользователь их продукции не станет учинять такого издевательства над вакуумным прибором, достойным всяческого уважения и признания. Вполне допускаю, что при 200 вольтах напряжения сетка-катод могут происходить пробои. Большой энергии там не выделится - резисторы ограничат ток на уровне не более 2 мА. Но катод будет активно "побит молью".

Популярное решение

К счастью, в среде самодельщиков в последнее время приобрели популярность всевозможные устройства, обеспечивающие задержку подачи анодного напряжения после включения аппарата. Их ещё называют "УЗФ" - устройство задержки и фильтрации. Правда, в подавляющем большинстве исполнений, что мне довелось повидать - устройства те опасны (не защищены от перегрузок по току) и совершенно не помогают при выключении питания.

Красивое решение в дополнение

Более изящное решение было мною подсмотрено у одного мастера ламповой схемотехники из Америки, но скорее всего было известно ещё до него. Достаточно подключить скромный полупроводниковый диод между сеткой и катодом лампы. Конечно делать это стоит только если у этой лампы есть вероятность попасть в неприятную ситуацию, описанную выше. Диод подключаем анодом к сетке, катодом - к катоду лампы. Таким образом кремниевый диод откроется уже при 0.7 вольтах положительного смещения на сетке лампы, эффективно защищая лампу от сеточных токов и избыточных напряжений.

В нормальном же рабочем режиме при отрицательном потенциале сетки относительно катода диод будет закрыт. Собственная ёмкость диода подключается параллельно входной ёмкости лампы и слегка ухудшает частотные характеристики усилителя. Но в большинстве случаев этой дополнительной ёмкостью можно смело пренебречь, потому, что либо миллеровская ёмкость будет влиять на порядки сильнее, либо, как в случае катодного повторителя, влияние входной ёмкости практически ничтожно, во всяком случае в диапазоне звуковых частот и даже до сотен килогерц.

Увы, у диодной защиты есть один очень существенный недостаток: это же полупроводник в ламповом усилителе! Он же "портит звук". К сожалению, ещё очень многие фанаты ламповой техники молятся на идолов и совершенно не желают изучать техническую базу, принципы работы и потроха своих божков. Так что серьёзному инженеру придётся всё же считаться с этими верованиями и либо прятать те диоды, либо не использовать такой метод продления срока жизни вакуумных ламп.

Спорный вопрос

Раз уж Вы, дорогой читатель, добрались досюда - значит тема Вас интересует, и статья была написана не зря. Будьте столь любезны, потратьте ещё минуту-другую, оставьте комментарий: всё ли было понятно, согласны ли Вы с моими выводами, или вопрос так и остался спорным?

Всего Вам доброго, и долгих лет службы Вашим любимым приборам!

This entry was posted in , by . Bookmark the .

Мне жуть как захотелось послушать хваленый теплый ламповый звук. Но купить аппарат, честно сказать, душит жаба. Поэтому, найдя схему несложного лампового усилителя для наушников , взвесив свои возможности и посчитав затраты, я понял, что для начала лучше быть не может.

То, что я представляю сейчас это уже вторая версия сделанного мной усилителя. Первая была собрана почти навесным монтажом. На нем я долго и плодотворно игрался с блоком питания. Из-за того, что собранный фильтр питания предлагаемый в оригинальной схеме не мог подавить пятидесяти герцовое гудение. Которое пропало только после установки «электронного дросселя».

Отличий от схемы по ссылке выше практически нет. Но мной было понижено анодное напряжение с 270 до 200 вольт и повышен номинал емкости С3 с 1 до 2,2 мкф. Так как у меня есть собранный девайс по аутентичной схеме, то можно сказать, что внесенные мной изменения не повлияли на качество звучания. По крайней мере на мой слух.

Так как я использовал , то говорить об использовании ламп 6Н1П и 6Н6П не приходится из-за очень большого тока накала (0.6...0.7 А на лампу). Зато понизив анодное напряжение, стало возможным применение менее габаритных электролитов.

Из-за того, что для использования ламп 6Н3П придется делать другую разводку печатной платы, остается только 6Н2П и 6Н23П. Эти лампы взаимозаменяемы, но и здесь есть подвох. Просто так заменить лампы одну на другую не удасться т.к. после замены любой из ламп усилитель необходимо настраивать, подбирая резистор Rk и добиваясь половины напряжения питания на анодах нижних ламп. А в остальном, да. Сначала можно сделать усилитель на лампах 6Н2П, как более дешевых, а потом перенастроить его под 6Н23П и сравнить звучание.

Немного о деталях. Все резисторы должны быть мощностью не менее 0,25 Вт Конденсаторы С3 и С4 должны быть рассчитаны на напряжения питания (я поставил чуть ниже, на 160 V, не те, что лежат в коробке), а вот конденсаторы в цепи катода С1 и С2 на напряжение 6...10 вольт, но так как они напрямую влияют на звук, то к их качеству необходимо предъявить повышенные требования и чем больше номинал конденсатора С1, тем лучше.

Немного о корпусе. После проблемы с анодным напряжением в ламповой технике есть еще одна проблема, это проблема корпуса. Подобрать уже готовый для своих нужд практически не возможно, а делать корпус своими руками не так уж легко. Поэтому я здесь применил старый проверенный способ изготовление корпусов из фольгированного текстолита. Ну и конечно куда без деревянных корпусных деталек в ламповой технике. :-) Габаритные размеры требуемой коробки примерно 160Х170Х50 мм.

Т.к. лампы сильно нагреваются для них сделал специальные отверстия в верхней крышке, но после недолгой эксплуатации выяснилось, что их катастрофически не хватает и пришлось досверливать как верхнюю крышку так и делать отверстия в нижней части корпуса для усиления конвекции воздуха.

Вот таким нехитрым способом на стоечках умещаются все потрошки усилителя. После улучшения конвекции воздуха для охлаждения ламп корпус хоть и нагревается, но не так сильно чтобы нельзя было спокойно тронуть рукой.

И в заключении о личных ощущениях от прослушивания. Глубокая детализация, мягкие не искаженные басы и тот самый ламповый звук. Про «тот самый» я не лукавлю. Разница в воспроизведении одной и той же композиции на лампе и на транзисторах, через наушники сильно отличается не в пользу транзисторов, (у меня с конца прошлого века стоит Pioneer A305R) а если еще и тембр блок отключить, то вообще всё очень грустно. Да, еще необходимо добавить то, что для получения должного удовольствия от прослушивания мне пришлось со временем обзавестись высокоомными наушниками Sennheiser HD 280-13 300 Ом. До этого были недорогие HD 180 и бананчики CX 215. Но басы на них были не выразительные, а иногда и похрюкивали когда делал музыку погромче.

Неожиданное продолжение.

Дело в том, что как-то пришел ко мне приятель, попить пивка, послушал аппарат и сказал, что без него домой не уйдет. Пришлось отдать ему девайс за небольшое вознаграждение. Но так, как я уже не мыслю себя у компьютера без этого усилителя, пришлось сделать еще один. Размеры платы 95х95. Так как корпус подбирал уже после того как сделал плату, мне не удалось реализовать идею бокового разъема питания поэтому пришлось вставлять его на место тюльпанов, а их сдвинуть к краю. Но и так не плохо получилось.

Корпус взял стандартный дюралевый 120х95х35 прикрутил сверху трансформатор, а на платке разместил усилитель и фильтр анодного питания.

Ну и для пущей важности закрыл трансформатор маленькой консервной банкой от зеленого горошка. Даже красить не стал. Она немного высоковата, зато идеально подходит по диаметру.