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

Здесь же показаны два вида ООС: местная на экранирующую сетку и глубокая на управляющую сетку первого каскада УМЗЧ. Уровень выходной мощности при разных сопротивлениях акустических систем подбирается подключением анодной цепи к разным выводам трансформатора. Для снижения фона сети питания в накальную цепь включается симметрирующий потенциометр.

Нужно отметить, что первые каскады выполнены так, чтобы обеспечить необходимый минимум шумов, а последующие - необходимое усиление с помощью дифференциального построения каскада, как это сделано в Jadis DA5 (рис.3). Как видим, еще одно табу нарушено - вместо разделительных конденсаторов, которые всегда стояли в ламповых каскадах, осуществлена гальваническая связь, что для конструктора - лишняя головная боль при расчетах режимов, а для слушателей этих чудес света - бальзам на душу, так как отсутствуют искажения из-за ограничивающих спектр сигнала разделителей.

А вот еще одно "неправильное" решение - Ðèñ.1 отсутствуют предусилители и регуляторы тембра.

Тому "виной" - равномерная АЧХ, ведь в таких устройствах коэффициент гармоник не превышает десятой д оли процента, а неравномерность АЧХ - доли децибела. Этот принцип компоно вки УМЗЧ можно назвать конструированием без излишеств, к нему же присоединяется и фирма Sony: в ее самых свежих разработках усилителей вместо стереоканалов уси ления - двойное моно. Надо полагать, качество записи на CD носителях и ширина стереоба зы позволяют обойтись без баланса каналов. Впрочем, как говорят знатоки, стереоэ ффект можно извлекать

Ðèñ.2

12

связь. В случае совместного размещения обоих усилителей н ельзя было бы обойтись без подсоединяемого к выходу усилителя провода, идущего к громкоговорителю; этот провод при некоторых обстоятельствах как раз может оказа ться такой емкостной нагрузкой. Таким образом, при совместном размещении громк оговорителей и усилителя мощности Hi-Fi уменьшаются габариты устройства с коммутацие й, четырьмя источниками программ и предварительным усилителем, а с другой стороны в блоке громкоговорителей исключается нежелательный сдвиг фаз в усилителе мощности. Все это несущественно для High-End УМЗЧ, в которых технологически к омпенсируется емкость нагрузки.

И вообще, особую осторожность необходимо соблюдать при ис пользовании экранированного провода. Совершенно неверно экранирова ть каждый провод, несущий звуковую частоту. В данном случае чрезмерная предусмотри тельность приносит лишь вред, потому что экран и жила провода образуют емкостный ш унт, который в высокоомных цепях неизбежно вызывает потери на высших зв уковых частотах.

Проектируя шасси, надо стремиться к тому, чтобы обойтись м инимумом экранированного провода. Для достижения этой цели необхо димо максимально укоротить все провода, несущее звуковую частоту. Если поз аботиться о том, чтобы провода, идущие на входы предварительных каскадов, не был и бы слишком близко расположены друг к другу, то экранировать в основном прид ется лишь цепь управляющей сетки первой лампы предварительного усилит еля. В сомнительном случае лучше в 5-10 мм от "подозрительного" провода установить метал лический экран, нежели применять экранированный провод, так как в этом случае па разитная емкость монтажа будет меньше.

Эти правила не касаются усилителей High-End, потому что в них вну тренний монтаж и соединение усилителя с колонкой выполняются специальн ыми многожильными проводами, о которых уже сказано выше. Кстати, есть сообщен ия от радиолюбителей о том, что они меняли в своих старых конструкциях соедините льные провода на новые и получали совершенно неожиданное для них улучшение качес тва звучания. Это лишь подтверждает известную истину, что все новое - это хорошо з абытое старое.

13

Простые схемы

Открывает наш парад схемотехники High-End одноламповый усилитель В. Борисова (Р- 3/76) на лампе типа 6Ф5П, в баллоне которой находятся две самостоятельные лампы - триод и пентод с общей нитью накала. Триод используют в кас каде предварительного усиления напряжения, пентод - в каскаде усиления мощности . Чувствительность усилителя 100 мВ. Выходная мощность, измеренная при входном сигнале ча стотой 1000 Гц, - 1,5 Вт при коэффициенте нелинейных искажений менее 3%. Полоса частот равномерно усиливаемых колебаний 50...20 000 Гц.

На вход усилителя можно подавать сигнал от пьезоэлектрич еского звукоснимателя или от других источников сигналов звуковой частоты. Честно го воря, такая схема рекомендована автором для начинающих, однако, в ней налиц о все признаки схемотехники High-End, если, конечно, добавить соответствующую технологию. Да и начинать ведь с чегото нужно.

Итак, принципиальная схема усилителя приведена на рис.4. Напряжение звуковой частоты поступает на двухгнездную колодку Ш1, параллельно которой включен переменный резистор R1, являющийся регулятором громкости. С движка рез истора сигнал подается на управляющую сетку триода Л1а и усиливается им. Чем выше (по схеме) находится движок резистора, тем большее напряжение сигнала на управляющей сетке. Кстати, обозначения на схеме и изображения элементов выполнены в тех стандарт ах, которые применялись в момент опубликования использованных материалов.

Для нормальной работы радиолампы на ее управляющую сетку необходимо подать отрицательное по отношению к катоду напряжение смещения . В данном усилителе начальное смещение образуется при прохождении анодного тока через резисторы R3 и R4. Управляющая сетка триода соединена через резистор R1 с "заз емленным" проводником и на ней, следовательно, относительно катода действует отри цательное напряжение, равное падению напряжения на катодных резисторах -1,7 В.

Из-за введения резисторов R3 и R4 между катодом и управляющей сеткой лампы возникает отрицательная обратная связь по переменному т оку, снижающая усиление каскада. Для ослабления действия этой обратном связи пара ллельно резистору R3 подключен конденсатор С1.

Резистор R2 выполняет роль нагрузки анодной цепи триода. Со здающееся на нем

Ðèñ.4

14

напряжение усиленного сигнала через разделительный кон денсатор С2 подается на управляющую сетку пентода Л1б. Усиленный им сигнал НЧ через выходной трансформатор Тр1 поступает на звуковую катушку электродинамической го ловки прямого излучения Гр1 и преобразуется ею в звуковые колебания. Резистор R8 и конденсатор С7 этого каскада выполняют такую же функцию, что и аналогичные им детали пе рвого каскада.

С помощью конденсатора С6 и резистора R6 создается отрицате льная обратная связь по переменному току, необходимая для регулирования тембр а звука в области высших частот. Чем выше (по схеме) находится движок переменного р езистора R6, тем большее напряжение обратной связи поступает на сетку пентода, тем меньше усиление каскада на высших частотах рабочего диапазона. В таких случаях говор ят, что высокие частоты усиливаемого сигнала "срезаются".

Резистор R9, соединяющий незаземленный вывод вторичной обмотки выходного трансформатора с резисторами R3, R4, создает вторую цепь отри цательной обратной связи. Охватывая оба каскада, она позволяет получить более равно мерное усиление сигналов во всем диапазоне рабочих частот и уменьшить нелинейные иск ажения.

Усилитель питается от сети переменного тока напряжением 220 В. Блок питания образуют трансформатор Тр2 и двухполупериодный выпрямит ель на диодах Д1-Д4, включенных по мостовой схеме. Пульсации выпрямленного на пряжения сглаживаются конденсатором С8. Постоянное напряжение подается на анод пентода Л1б (через обмотку I выходного трансформатора) непосредственно с конденсато ра С8, а на экранирующую сетку пентода - через развязывающий фильтр R7C4. Анодное напряжение на первый каскад усилителя подается через дополнительный развязывающий фильтр R5C3. Применение развязывающих фильтров позволяет предотвратить паразитную обратную связь между каскадами через общий источник питания.

Лампа накаливания Л2, включенная параллельно обмотке III тра нсформатора, выполняет роль индикатора включения усилителя.

Для блока питания можно использовать трансформатор мощностью 40-60 Вт любого типа, в том числе и от ламповых приемников или радиол. На об мотке II должно быть переменное напряжение 190-210 В, на накальной обмотке III - 6,3 В. Можно применить и самодельный трансформатор, выполненный на сердечнике Ш22Х 40. Для напряжения сети 220 В обмотка I должна содержать 1040 витков провода ПЭВ-1 0,25, обмотка II - 965 витков ПЭВ-1 0,15, обмотка III - 34 витка ПЭВ-1 0,6.

Выходной трансформатор Tp1 - ТВЗ-2-1 (унифицированный выходной трансформатор звукового канала телевизоров). Его можно заменить трансф орматором от любого лампового радиоприемника или телевизора с однотактным в ыходным каскадом в усилителе НЧ.

Большая часть постоянных резисторов и электролитически е конденсаторы С1 и С7 смонтированы на самодельной монтажной плате, размещенно й в подвале шасси возле ламповой панельки. Конденсатор С2 припаян непосредственн о к выводам 1 и 9 ламповой панельки (рис. 4), конденсатор С5- к выводам первичной обмотки выходного трансформатора, резисторы R7 и R5 - к выводам положительных об кладок конденсаторов С8, С4 и СЗ. Держатель предохранителя с предохранителем и вы ключатель питания В1 находятся на задней стенке шасси.

Не следует забывать, что в цепях питания усилителя действ уют достаточно высокие напряжения. Поэтому, приступая к испытанию и налаживанию усилителя, надо быть особенно внимательным и, разумеется, не касаться проводни ков с повышенным напряжением. При замене деталей или изменениях в монтаже усилитель должен быть отключен от сети.

После проверки монтажа по принципиальной схеме резистор R9 следует отпаять от резисторов R3 и R4, а конденсатор С6 - от анода пентода. Спустя 40-50 с после включения питания, когда катоды лампы прогреются, в головке должен п оявиться слабый фон переменного тока, являющийся признаком работоспособнос ти блока питания и выходного

15

каскада усилителя. Если теперь движок переменного резистора R1 поставить в крайнее верхнее (по схеме) положение и коснуться его незаземленно го вывода, например, пинцетом, то в головке должен появиться фон переменного тока. Это пр изнак работоспособности усилителя в целом.

Теперь движок регулятора громкости следует поставить в к райнее нижнее (по схеме) положение, измерить и, если надо, скорректировать режимы р аботы лампы. Рекомендуемые напряжения па ее электродах, указанные на принципиальной схеме, измерены относительно общего ("заземленного") проводника питания вольтметром с о тносительным входным сопротивлением 10 кОм/В. Без ущерба для работы усилителя эти напряжения могут быть больше или меньше на 15...20%. Если измеренные напряжения; значи тельно завышены, следует ввести между выпрямителем и усилителем дополнит ельный развязывающий фильтр R10C9 (он показан на рис.4 штриховыми линиями) и подобрать резистором R10 (он должен быть мощностью 1 Вт) требующееся напряжение.

Напряжение смещения на катоде триода подбирают резистор ом R3, на катоде пентода - резистором R8.

Затем к входу усилителя можно подключить звукосниматель и проиграть грампластинку. Звук должен быть громким и плавно изменяться при вращении ручки переменною резистора R1. При восстановлении соединения ре зистора R9 с катодной цепью триода громкость звучания головки несколько уменьшится , а качество звука улучшится.

Если же после подключения резистора R9 появится самовозбу ждение усилителя, значит между выходным и входным каскадами возникла полож ительная обратная связь и усилитель превратился в генератор колебаний НЧ. Чтобы уст ранить что явление, достаточно поменять местами подключение выводов обмотки II выходного трансформатора.

После восстановления соединения конденсатора C6 с анодной цепью пентода и проверки плавности регулирования тембра звука переменн ым резистором R6, налаживание усилителя можно считать законченным.

Для начала мы привели подробное описание принципа действ ия, конструкции и настройки, чтобы иметь пример того, как следует работать н ад собственной конструкцией. В дальнейшем те подробности, которые вполне может заменит ь личный опыт радиолюбителя, будут опускаться, больше внимания будет уд еляться нюансам схемы и особенностям конструкции.

Множество схем, разработанных радиолюбителями, было пред назначено для проигрывателей грампластинок, особенно переносных. Это о бъясняется тем, что исторически первые УМЗЧ ставились в патефоны, и получался так называемый радиограммафон. Примером такой схемы, которая питалась от сети 220 В, был

двухламповый усилитель В. Михайлова (БЖР-5/59), показанный на рис.5. Эта схема с открытым входом, как и предыдущая, к тому же имеются и други е черты сходства обеих конструкций, поэтому обратим внимание на особенности.

Во-первых, отсутствует глубокая ООС с выхода усилителя ко входу, имеется только местная ООС в каждом каскаде - это R2 и R6, не имеющие блокирово чных конденсаторов. Во-вторых, питание схемы, выходная мощность которой при ко эффициенте нелинейных искажений 3% составляет 4 Вт, осуществляется по однотактной схеме, поэтому анодная обмотка Тр2 имеет столько же витков, как и первичная сетева я.

Конструктивной особенностью УМЗЧ, устанавливаемых в рад иограммафонах, является расположение его вдали от приводного двигателя, наскольк о это возможно в ограниченном объеме чемоданчика, в котором заключена вся схема. Дополн ительным фактором, защищающим УМЗЧ от наводок со стороны двигателя, является экранирование провода, идущего от звукоснимателя к R1 и далее к сетке Л1, а также всег о усилителя в целом.

По-своему отличной от предыдущих выглядит схема батарейного проигрывателя Е. Додонова (Р-5/61), который изображен на рис.6. Судя по названию, питание устройства

16