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

22

Ðèñ.10

Ðèñ.11

23

Сложные схемы УМЗЧ

Одноканальные схемы УМЗЧ

К сложным схемам, в отличие от уже рассмотренных простых, м ожно отнести такие УМЗЧ, в которых присутствуют в совокупности как мин имум три из пяти следующих признаков: имеется предварительный усилитель , выходной каскад собран по двухтактной схеме, полоса частот усиления разделена на дв а и более каналов, выходная мощность превышает 2 Вт, общее количество ламп в одном кана ле усиления больше трех. Впрочем, многоканальные схемы не так уже часто встре чаются в радиолюбительском творчестве, хотя и чаще, чем это делала наша отечественная промышленность в былые годы. Но даже без этого признака, вс е равно предыдущая схема болгарина Кусева не вошла в число сложных, ведь в одн ом канале у нее всего 2,5 лампы, схема одноканальная, а выходной усилитель - однота ктный.

А вот на первый взгляд более простая схема высококачественного УМЗЧ из сборника Гендина Г. С. (МРБ-1965) имеет достаточно отличительн ых признаков, чтобы ее можно было отнести к разряду сложных (рис.12). Выходная мощность усилителя, собранного на двух лампах 6Ф3П типа триод-пентод превышает 4 Вт, а качество звучания - выше всяких похвал. Усилитель предназначен для воспроизведения грамзаписи, поэтому его входной сигнал 250 мВ, полоса воспро изводимых частот 50...14000 Гц при неравномерности АЧХ 1 %, коэффициент нелинейных и скажений не превышает 2 % при номинальной мощности.

Наибольшую сложность при налаживании УМЗЧ с двухтактным выходом вызывает обеспечение симметричности обеих плеч усиления каскада . Перед конструктором стоят несколько задач, которые сложны сами по себе, а в совокупно сти они доставляют

сильную головную боль, ибо если их оставить нерешенными, то преимущества двухтактного

Ðèñ.12 каскада превращаются в свою противоположность. Напомню преимущества двухтактной схемы. Это и отсутствие четных гармоник в нагрузке, что уменьшает коэффициент нелинейных искажений, и отсутствие нечетных гармоник в цепи питания, что облегчает требования к блокирующим конденсаторам в фильтре источника питания и обеспечивает дополнительный запас устойчивости усилителя. На устойчивость работает также уменьшение выходной емкости ламп, что существенно влияет на работу УМЗЧ на высоких частотах. И, наконец,

24

при двухтактном соединении ламп возрастает выходное соп ротивление каскада, а это позволяет поднять добротность контура, образованного пе рвичной обмоткой выходного трансформатора и параллельным ему конденсатором, и улучш ить фильтрующую способность нагрузки в отношении высших гармоник полезн ого сигнала.

Решение задачи реализации достоинств двухтактной схемы рассмотрим на примере данного УМЗЧ. Во-первых, нужно подобрать лампы Л1 и Л2, вернее их пентодные части так, чтобы у них были одинаковыми характеристики, в частно сти, входное и выходное сопротивление и проницаемость, равенство которых позвол яет надеяться на совпадение статических ВАХ обеих ламп. Во-вторых, следует обеспечить симметричный режим по постоянному току, то есть одинаковое анодное питание и см ещение, причем, если не удалось подобрать совершенно идентичные лампы, а это гара нтировано в большинстве случаев, то режим нужно подобрать так, чтобы привести хара ктеристики ламп к идентичности. Как видно на схеме (рис.12), все режимные элементы и питающие напряжения обеих плеч одинаковые, но подчеркнем еще раз - э то возможно только при идентичности характеристик ламп. Подстройка режимов до п олной симметричности является самостоятельной задачей каждого, кто пытается п овторить чужую схему. В- третьих, нужно обеспечить симметричность нагрузки, в каче стве которой выступает первичная обмотка выходного трансформатора Тр1. Для этого наматывают первичную обмотку двойным проводом в количестве 1500 витков провода ПЭ В 0,15 на сердечнике Ш20х30 по 5 слоям в 500 витков, перемежая их 4 слоями вторичной обм отки по 24 витка каждый, всего 96 витков. Средней точкой первичной обмо тки, к которой подводится напряжение питания, станет соединение началь ных концов провода, а конечные выводы подсоединяются к анодам ламп. В-четвертых , на управляющие сетки обеих ламп выходного каскада напряжение возбуждения под ается в противофазе, поэтому с анода триода Л1 большая часть сигнала подается н апрямую на сетку пентода Л1, а часть его с подстроечного резистора R12, который регулир ует амплитуду входного сигнала на сетке пентода Л2, подается на фазоинвертор - трио д лампы Л2. Кроме того, в цепи сетки пентода Л2 для выравнивания фазовых соотноше ний при прохождении входным сигналом неидентичных цепей добавлена цепочка R9C5. Вот теперь можно считать двухтактный каскад симметричным и наслаждаться качеством звучания.

Однако, это еще не все. Для того, чтобы УМЗЧ работал еще усто йчивее при таких предельных для ламп 6Ф3П значениях выходной мощности, весь усилитель охвачен ООС с выхода на катод входного триода Л1 через делитель R7-R4, а с него на сетку через резистор R3. Местные ООС имеются также в каждом каскад е. Вызывает уважение и фильтр в цепи питания С10-Др1-С11, уменьшающий коэффициент пу льсаций анодного напряжения до 0,1%.

Следующий УМЗЧ для воспроизведения грамзаписи Г. Крылова едва ли сложнее предыдущего. Выходная мощность его 6 Вт при коэффициенте н елинейных искажений 3%; при выходной мощности 4 Вт коэффициент нелинейных искаже ний 1%. Неравномерность частотной характеристики в диапазоне о т 25 гц до 16 кГц - 1 дБ. Чувствительность с входа - 170 мВ. Уровень фона -55 дБ. Особеннос тью усилителя (рис.13), который состоит из каскада предварительного усиления, д вухтактного выходного каскада и выпрямителя, является своеобразная с хема возбуждения оконечного каскада без использования фазоинвертора.

Сигнал с регулятора громкости R1 подается на управляющую с етку лампы типа 6Ж1П, усиливается ею и поступает на управляющую сетку выход ной лампы Л2 типа 6П15П. Напряжение сигнала с катода лампы Л2 поступает далее н а катод лампы Л3.

Напряжение сигнала U подаваемое на лампу Л3, можно определи ть из формулы: U= (I1 - I2)(R7 + R8),

25

Ðèñ.13

где I1 и I2 - переменные составляющие токов Л2 и Л3. Увеличить это напряжение не представляется возможным, поскольку для хорошего испо льзования лампы Л3 ток I1 должен быть близок к I2, а увеличивать сопротивление резист ора R8 нельзя из-за снижения анодного напряжения. Стало быть, данная схема пр едставляет интерес только при использовании ламп с большой крутизной, работающих пр и малом напряжении возбуждения. Из распространенных ламп этому требованию у довлетворяет пентод 6П15П.

Для уменьшения нелинейных искажений и снижения выходног о сопротивления усилитель охвачен отрицательной обратной связью глубин ой 14 дБ. Напряжение обратной связи снимается с вторичной обмотки выходного т рансформатора и через резистор подается на катод лампы Л1.

Силовой трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш32 , толщина набора 32 мм, окно 16х48 мм. Сетевая обмотка содержит 880, а анодная 890 витко в провода ПЭЛ 0,33, накальная обмотка состоит из 28 витков провода ПЭЛ 0,8.

Выходной трансформатор (рис.14) выполнен на сердечнике из пластин Ш26,

26