Материал: 40 лучших ламповых УМЗЧ за 40 лет (1999)

Красная книга радиолюбительства

90-летию триода посвящается

Радиолюбительский Highi -End

40 лучших конструкций ламповых УМЗЧ за 40 лет

Малая энциклопедия усилительной техники Составитель М. Киреев

Издательство “Рад³оаматор”, г. Киев

Дорогие читатели!

Ваши отзывы о книге и пожелания направляйте по адресу:

03110

Издательство

“Рад³оаматор” а/я 807, Киев, 110 Украина

Радиолюбительский High-End. 40 лучших конструкций ламповых УМЗЧ за 40 лет /Малая энциклопедия усилительной техники. Состави тель М. Киреев. -К., Рад³оаматор, 1999, 112 с. с ил.

Âпоследние годы мы стали свидетелями появления суперкла ссных усилителей мощности звуковой частоты (УМЗЧ), которые по качеству отнесены к са мому “крутому” классу - HighEnd, что означает завершение поиска путей улучшения качеств а звука, получаемого с помощью усилителей. Такого рода усилители в большинстве своем стр оятся на лампах, как это было в 50-60-х годах. И это значит, что High-End появился не на пустом месте, а на основе того опыта, который был накоплен в процессе совершенствования конст рукций, в том числе и радиолюбительских.

Âкниге собраны лучшие радиолюбительские конструкции УМ ЗЧ, обзор которых поможет любителям звукозаписи разобраться в том, какими характер истиками должен обладать высококачественный усилитель. А те, кто любит и умеет соби рать аппаратуру своими руками, это незаменимая энциклопедия по конструкции и особеннос тям УМЗЧ, который воплощены и

âсовременных усилителях High-End.

© Издательство “Рад³оаматор”, 1999 г.

8

Предисловие

Высококачественная усилительная аппаратура стала широк о применяться лишь с появлением грампластинок, изготовленных по особо точной технологии, бытовых магнитофонов и частотно модулированного (FM) УКВ радиовещания. Эти источники аудио сигналов имели динамический диапазон, полосу часто т и нелинейные искажения на минимальном уровне, поэтому возникла необходимость в у силителях, максимально точно воспроизводящих исходный сигнал. Так появились УМЗ Ч типа Hi-Fi (от английского High Fidelity - высокая верность воспроизведения), на де сятилетия определившие направление развития звуковой техники и па раметры качества звука, которую она воспроизводила. Современным уровнем развити я данной технологии стали УМЗЧ типа High-End, что, по-видимому, означает вершину высок ого качества звучания. Их отличает преимущественное использование ла мп в качестве активных элементов, что может показаться откатом назад в развитии радиоэлектроники, однако, благоприятное для уха "ламповое" звучание уже само по себе создает качество звучания. А если добавить, что используются нове йшие достижения в технологии изготовления монтажных схем, а также новые и дорогостоящие материалы, то можно констатировать, что конструкторы High-End'а избавили нас от большинства недостатков ламповых схем прошедших эпох.

Следовательно, схемотехника ламповых УМЗЧ сегодняшнего High-End'а повторяет разработки конца 60-х годов, которые сохраняют св ою актуальность при использовании современных технологий монтажа. В данной к ниге собрано 40 схем лучших образцов УМЗЧ, разработанных в 60-х...70-х годах. Авторам и их, в основном, являются радиолюбители, хотя для сравнения мы представил и некоторые типовые схемы аппаратуры промышленного изготовления. Приводятс я также схемы, опубликованные в 90-е годы, но разработаны и изготовлены они в те давние времена, когда иметь свой УМЗЧ считалось делом чести для радиолюби теля, достигшего определенных высот в схемотехническом творчестве.

В книге использованы материалы журналов “Радио” (Р), “Рад³ оаматор” (РА), выпусков массовой радиобиблиотеки (МБР) и библиотеки жур нала “Радио” (БЖР), а также других источников. Составитель сборника старался п о-возможности сохранить авторский текст описания схем, дополняя его в необходимых случаях собственными комментариями.

9

Îò Hi-Fi ê High-End

В КАЧЕСТВЕ ВСТУПЛЕНИЯ

Специалисты и обозреватели единодушны в том, что усилител и Hi-Fi, раcтиражированные в массовой аппаратуре и доступные кажд ому желающему, перестали быть эталоном качества. Выражаясь совковым жаргоном, Hi-Fi соотносится с High-End'ом как "хрущобы" и нынешние "дома улучшенной планировки ". Однако провести точную границу между этими двумя категориями ап паратуры вряд ли удастся. Ведь с одной стороны есть супер Hi-Fi , а с другой - доступный High-End, отличить которые по качеству готового продукта - звучания голоса и музыки - не могут даже "набившие ухо" дегустаторы от звука. Например, известна рав ная итоговая оценка, которую дают как явно High-End'овским усилителям Octave V50 и Arion Acoustics Adonis, так и похожим на них по цене, но, судя по рекламе, явно Hi-Fi'ны м усилителям комплекта Мusical Fidelity и загадочному J.A. Michell Engineering Alecto.

Для наших мест, прочно забытых богом прогресса, можно пров ести аналогию с ситуацией в радиоэлектронике в советские времена. С одной стороны - мощная радиопромышленность с ее "среднесерым ширнепотребом", веч но не успевающая за колесницей прогресса, а с другой - радиолюбители-конструк торы с единичными экземплярами высококачественной аппаратуры. И, наоборот , с одной стороны - налаженная заводская технология, а с другой - сигаретный п епел на плате, возможно, стакан водки, а может быть немытые руки после закусывания салом... Совокупность этих условий не давала выигрыша ни одной из сторон.

В том все еще потустороннем для большинства из нас мире да вно уже иные времена, поэтому можно с уверенностью считать High-End аппарату ру чем-то вроде самоделок, изготовленных в заводских условиях, или профес сиональным подходом к радиолюбительскому конструированию (оно для нас всегда б ыло эквивалентом творческого подхода!). А, скорее всего, это не столько ориги нальные схемотехнические решения, сколько тщательная технологическая отделка нес ерийных или малосерийных экземпляров устройств ручной работы.

Правда, есть две существенные особенности, которые вытека ют из соединения вышеназванных противоположностей. Первая из них - явное п ренебрежение и повсеместное нарушение всякого рода "табу", которых в прак тической радиоэлектронике великое множество, ради достижения зад анного качества звучания. Вторая связана с исключительно высокой стоимостью аппар атуры, что позволяет применять любые нетривиальные, а порой - просто экзотичес кие подходы к схемным и технологическим решениям. В свете такого подхода наиболе е разительно выделяются

âклассе High-End'a усилители мощности звуковой частоты (УМЗЧ), ак устические системы и проигрывающие устройства, особенно для винилов ых дисков, хотя не исключены интересные решения и для CD проигрывателей.

Итак, по необычному внешнему виду High-End УМЗЧ узнается сразу, н о это не наша тема. Главное то, что мы сразу видим лампы, выпирающие наруж у из корпуса у подавляющего числа конструкций. Это может быть либо весь ламповый усилитель, либо оконечный каскад на лампах, но удаление транзисторов из а ппаратуры High-End - это общая тенденция, хотя случаются исключения. Такая же обща я задача - обеспечить линейность режима усиления, для чего используют режим раб оты первого рода или класс А (без отсечки анодного тока) или в крайнем случае АВ , хотя последний при максимальных мощностях напоминает о своей нелинейности появлением искажений типа "ступеньки".

Структурная схема УМЗЧ "до слез" проста, она известна каждо му, кто хоть чуть- чуть знаком с этим делом. Несколько входов коммутируются обычным галетником, хотя

âHi-Fi уже имеются электронные коммутаторы, управляемые от о бщего процессора с

10

дистанционным управлением. Сигнал сначала попадает в пре дварительный усилитель, а потом - в выходные каскады УМЗЧ. Нагрузкой усилителя являю тся акустические системы или колонки, подключаемые через согласующее устр ойство, которое корректирует АЧХ тракта усиления и может располагаться к ак в корпусе УМЗЧ, так и в колонках. Обычно сопротивление нагрузки лежит в пределах 1...16 Ом, поэтому выходная мощность усилителя различается при подключени и разных колонок. Идеальным для такого класса аппаратуры считается уменьш ение мощности вдвое при снижении сопротивления нагрузки наполовину. Усилитель о хвачен отрицательной обратной связью (ООС) с разной степенью глубины и охвата: л ибо весь УМЗЧ, либо часть каскадов, либо установлена многопетлевая ООС - все зависит с одной стороны от необходимой устойчивости схемы, которую придает ей ООС, и от ограничения величины неизбежно возрастающих динамических искажений при увел ичении глубины ООС с другой стороны.

Итак, мы уже коснулись общих "табу", обычно не имеющих значе ния при конструировании High-End'а. Это и крайне низкий КПД порядка 10...15% ра ботающих в режиме класса А оконечных каскадов. Это и возврат к исполь зованию ламп, что неизбежно вызывает применение выходных трансформаторов - грозы и бича конструкторов ушедшей эры ламповой техники. А если добави ть силовой трансформатор и дроссели фильтров питания, то получится м ощный набор источников низкочастотных магнитных полей. Однако технология - совре менная, и проблемы старые ушли сами собой: трансформатор делается с запасом по мощности, плотно пакетируется и облачается в кожух, он не греется и не гудит . А выходной трансформатор еще и настолько широкополосный, с равномер ной АЧХ, что его влияние совсем не заметно.

Очередное "табу" на увеличение массы и габаритов забыто пр и использовании навесного монтажа. Пайка одних деталей на лепестках конта ктов керамических ламповых панелек, а других - на монтажные шины из массивног о медного прута в принципе не экономит объем, но зато нет и влияния элементо в схемы друг на друга как при тесном печатном монтаже. Здесь же использовано совсем уже немыслимое в старые времена, да и для нынешнего Hi-Fi тоже, соединение блоко в, плат и узлов между собой многожильными проводами, по массивности напоминаю щими силовые. Соберите 5-7 лакированных проводов диаметром 0,1 мм в один жгут, а потом заплетите косичку из 7-11 таких жгутов, обтяните все это изолирующей трубкой и п окройте сверху оплеткой из меди, навитой на алюминиевый экран. Так или примерно так изготавливают провода как для монтажных работ, так и для соединения аппаратуры к абелями внутри комплекта.

Для последних нужны хорошие клеммы и разъемы, не окисляющ иеся, плотно прилегающие, прочные, словом, только один металл подходит для их изготовления и называют его - золото. Но это уже из области экзотики, котор ую можно купить за большие деньги.

Àвот еще одно "табу", или суеверие, или заклинание, как хотит е, так и назовите,

àкасается оно двухтактных каскадов. Их теоретические пар аметры великолепны, однако практика показала, что несимметрия цепей возбужде ния и плеч усиления существенно искажает воспроизводимый звук, поэтому все ч аще в наше время возвращаются к однотактной схеме выходного каскада, как в УМЗЧ Art Audio Diavolo, схема которого приведена на рис.1. Она и надежней, и устойчивей, и менее капризна в настройке, чем двухтактная. Но все-таки в High-End'e последняя не т олько не сдает позиции, но и при высоком уровне технологии позволяет реа лизовать все ее преимущества, в том числе меньшее выходное сопротивление , улучшенную фильтрацию высших гармоник в нагрузке (для режима класса АВ), меньшие требования к фильтрации переменных составляющих в цепи питания. Схема типичного во всех отношениях двухтактного выходного каскада УМЗЧ Jadis DA5 изобр ажена нарис.2.

11