Меню

Ламповый моно усилитель своими руками

Ламповый усилитель 60Вт своими руками

Простой ламповый усилитель НЧ на 60Вт

Всё большую популярность набирают усилители на лампах. Достоинством ламповых усилителей является качество звука. Звук усиливаемый ламповым усилителем получается мягким по сравнению с усилителем на биполярных транзисторах.

Предлагаемая схема усилителя мощности низкой частоты А.Баева отличается тем, что она собрана из широко распространенных радиодеталей, схема отработана и легко настраивается.

Усилитель развивает максимальную выходную мощность 30 или 60 Вт в зависимости от того, сколько ламп работает в выходном каскаде (две — 30Вт или четыре — 60Вт).

Ламповый моноусилитель предназначен для совместной работы с электромузыкальными инструментами, микрофоном, звукоснимателем, магнитофоном, радиоприемником, CD/DVD-проигрывателем и т.п.

В комплект устройства входят усилитель НЧ и две звуковые колонки.

Электрическая схема усилителя хорошо отработана и при повторении легко налаживается с помощью одного мультиметра.

Технические характеристики лампового усилителя

Описание работы схемы усилителя

Принципиальная электрическая схема усилителя НЧ.

Микрофонный усилитель собран на левом триоде лампы Л1. С нагрузки этого каскада через конденсатор С1 и переключатель «Микрофон-звукосниматель» (В1) сигнал поступает на сетку правого триода Л1. В цепь катода (R9) второго каскада подается сигнал отрицательной обратной связи с выхода УНЧ (резисторы R42, R43 и конденсатор С21). Таким образом, весь усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью, значительно снижающей нелинейные искажения.

Анодные цепи лампы Л1 питаются через развязывающие фильтры С2 R4 и С7 R17, уменьшающие фон переменного тока и предотвращающие паразитную связь между каскадами. После каскадов предварительного усиления включены цепи регулировки тембров по низшим и высшим звуковым частотам.

После цепей регулировки тембров сигнал поступает на третий каскад усиления, собранный на левом триоде лампы Л2. Анод левого триода Л2 непосредственно подключен к сетке правого триода этой же лампы, на котором собран фазоинвертор с разделенной нагрузкой, который по сравнению с самобалансирующимися фазоинверсными каскадами имеет лучшую характеристику.

Особенностью оконечного каскада является то, что в целях уменьшения выходной мощности и повышения экономичности усилителя имеется возможность отключения двух выходных ламп (Л5 и Л6) переключателем В3.

Оптимальным считается режим работы выходного лампового каскада с трансформаторным выходом, когда соблюдается условие, выраженное формулой:

Таким образом, при отключении двух ламп сопротивление нагрузки оконечных ламп (Ra) увеличится в два раза, следовательно, и сопротивление нагрузки (Rн) должно увеличиться в два раза; в этом случае для создания оптимального режима работы выходного каскада следует отключить одну звуковую колонку.

В нашем случае это условие выполняется: сопротивление двух звуковых колонок, включенных параллельно, составляет 14 Ом, а одной —28 Ом.

Для обеспечения постоянства режима работы усилителя по высокому напряжению при уменьшении мощности выходного каскада тем же переключателем В3 переключаются резисторы R39 и R40.

Конденсатор С21 в цепи обратной связи предназначен для устранения возбуждения усилителя на частотах выше 20 кГц и выравнивания частотной характеристики на высших звуковых частотах.

Оптический индикатор, собранный на лампе 6Е5С, служит для контроля за уровнем выходного сигнала и индикатором готовности усилителя к работе.

Выпрямитель анодного напряжения собран по мостовой схеме на диодах Д2 — Д9 с RC фильтрами. Отрицательное смещение на управляющие сетки ламп выходного каскада поступает с однополупериодного выпрямителя на диоде Д10.

Монтаж лампового усилителя

Усилитель НЧ собран в металлическом корпусе, окрашенном молотковой эмалью. На задней, нижней и верхней стенках корпуса имеются отверстия для вентиляции. Основная часть деталей смонтирована на металлическом выдвижном шасси из дюралюминия толщиной 2 мм; некоторые детали размещены на передней панели.

Размещение основных деталей на шасси

Внешний вид усилителя со снятым кожухом

По своему желанию можно собрать усилитель в корпусе другого типа, размера и расположения деталей.

В каждой звуковой колонке мощностью 24 В*А установлено по 6 громкоговорителей типа 4ГД-28, соединенных последовательно и синфазно. Размеры звуковых колонок 800 X 530 X 220 мм.

Конечно, Вы можете использовать свои типы динамиков, тогда и размеры корпуса будут другие.

Если усилитель будет использован с другими звуковыми колонками, сопротивление звуковых катушек громкоговорителей в которых существенно отличается от приведенных в данной статье.

Тогда следует воспользоваться данными, приведенными в таблице, ниже.

В этой таблице указано число витков вторичной обмотки трансформатора в зависимости от сопротивления нагрузки для выходных каскадов, собранных по схеме на двух или четырех лампах 6П3С.

Обмотки трансформаторов для уменьшения рассеивания электромагнитных полей экранированы. Конструктивные данные трансформаторов приведены в таблице, ниже.

Расположение обмоток выходного трансформатора показано на рисунке, ниже.

Фронтальные доски колонок выполнены из фанеры толщиной 20 мм, а боковые и задние стенки из фанеры толщиной 10 мм. Внутренние стенки колонки оклеены войлоком.

Последовательное соединение громкоговорителей в колонках даёт получение более широкой резонансной области с максимальным излучением и улучшения отдачи на низших звуковых частотах.

Налаживание лампового усилителя

Налаживание усилителя в основном заключается в проверке и установке режимов работы радиоламп в соответствии с указанными на принципиальной схеме.

После окончательной проверки монтажа включают питание и проверяют правильность подключения вторичной обмотки выходного трансформатора.

Если усилитель возбуждается, следует поменять местами выводы вторичной обмотки.

Затем с помощью потенциометра R35 устанавливают напряжение (—38 В) на управляющих сетках ламп выходного каскада.

После этого проверяют режимы работы всех остальных каскадов. В случае их отклонения от нормы более чем на 10% необходимо проверить номиналы резисторов и исправность конденсаторов.

В последнюю очередь потенциометром R42 устанавливают величину отрицательной связи, руководствуясь тем, что при очень глубокой связи возможно возбуждение УНЧ на ультранизких частотах, а при малой связи за счет большего коэффициента усиления появляется повышенный фон переменного тока.

Читайте также:  Микродрель своими руками видео

Литература: «В помощь радиолюбителю», вып.48., 1975г.

Источник

Ламповый усилитель звука своими руками

Этот ламповый усилитель спроектирован и построен с нуля. Это очень длинный проект, и он потребовал много времени и терпения от автора данного проекта. Разберем все плюсы и минусы этой самоделки вместе с автором.

ВАЖНО! Это устройство имеет смертельное напряжение внутри. Если вы не знаете о высоких напряжениях и электронике, то не желательно повторять эту самоделку. Иначе вы делаете это на свой страх и риск! Не рекомендуется копаться в устройстве с электронными лампами, пока он включен!

Шаг первый: Сама идея

В ящике, в доме бабушки и дедушки, было найдено несколько старых ламп. Было принято решение сделать на их базе усилитель низкой частоты. Другие полупроводники в данной самоделке не использовались принципиально. Пришлось провести исследование, чтобы выяснить, как работают эти ламповые усилители.

Шаг второй: Схема и компоненты

Разработка схемы, была, вероятно, самой сложной частью этого проекта. Сначала был написан список трубок, которые имелись в наличии, а затем уже, на их основе, нарисована принципиальная схема проекта. Был спроектирован стереофонический усилитель двухтактного типа с регуляторами тембра, входами фоно и aux и некоторыми VU-метрами. Требовались лампы EL84 с, и для других этапов было решено использовать простые двойные триоды. Лампы быстро закончились и пришлось заказывать новые.

Затем пришло время очередной трудности: выходной трансформатор. Дешевый трансформатор оказалось не легко найти. Но после небольшого поиска, в конечном итоге трансформатор нашелся на одной популярной доске объявлений. Трансформатор обозначен, как NASS II-12 на схеме. «NASS» означает «Not A Single Semiconductor», II означает двухтактный и имеет в общей сложности 12 ножек.

Шаг третий: Первый тест

Шаг четвертый: Корпус изделия









Материалом для корпуса должен был быть алюминий. Передняя, верхняя и задняя пластина из матового алюминия. Стороны, из какой-нибудь твердой древесины. К сожалению, автору пришлось отказаться от алюминиевой верхней крышки, потому что ресурсы были ограничены. Передняя и задняя часть были сделаны из трехслойного материала (два листа алюминия и один пластик между ними). Для верхней крышки требовался прочный и долговечный материал, потому что он должен был выдерживать тепло, выделяемое лампами, и выдерживать вес основного трансформатора. Поэтому решение было в пользу текстолита. Этот материал имеет коричневатый цвет, он относительно прочный и с ним легко работать.

Важно! Необходимо электрически экранировать весь корпус и подключить его к земле только в одной точке, чтобы избежать контуров заземления. В этом случае был использован аэрозольный клей и тонкий алюминиевый радиатор.

Передняя и задняя панели были спроектированы в SolidWorks, чтобы посмотреть, как выглядит усилитель. После этого был использован сверлильный станок, чтобы сделать необходимые отверстия для разъемов, предохранителей, переключателей, потенциометров и измерителей уровня громкости. Для хорошей отделки поверхности использована мелкозернистая наждачная бумага. После этого использовалась трансферная фольга для печати этикеток, которая была покрыта слоем блестящего и прозрачного покрытия, чтобы предотвратить стирание букв со временем.

Сначала верхняя панель была установлена для пробной посадки, а затем высверлены необходимые отверстия.

Шаг пятый: Проводка усилителя



Чтобы верхняя панель выдержала трансформаторы, конструкция была усилена листовым металлом. После этого была начата разводка проводки. Это самая трудоемкая процедура. Сначала крепятся болты к трансформаторам и патрубкам, а затем паяются необходимые компоненты. Модуль управления тоном нуждался в дополнительном экранировании, потому что он улавливал шумы из окружающей среды. Поэтому он был установлен в металлическую коробку.

Шаг шестой: Финальная сборка, проблемы и спецификации




Таким образом, всё было собрано. После теста выяснилось, что у главного силового трансформатора появились проблемы с очень высоким током, он сильно нагревался. Примерно через 30 минут он достигал температуры свыше 90 C. Это было выше его оптимальной рабочей температуры. Даже после установки небольшого вентилятора внутри корпуса, снизить температуру не получилось. Поэтому пришлось установить еще один 6,3В трансформатор внутри корпуса. Это решило проблему высокой температуры основного трансформатора.

Другой проблемой был очень высокий уровень шума. Вероятно, это связано с контурами заземления, которые случайно были оставлены в цепи.
Поэтому неминуема модернизация данного усилителя.

В конце концов, несмотря на небольшие недостатки этого усилителя, по словам автора, он звучит превосходно!

Этот усилитель может выдавать среднеквадратичное значение 15 Вт на канал без каких-либо заметных искажений. Он потребляет около 10-15 Вт от сети при работе на холостом ходу и около 100 Вт при работающих на полную мощность, трансформаторах.

Источник

Ламповый усилитель мощности звука

Ламповый усилитель мощности звука — Hi-End усилитель

Ламповый усилитель мощности звука — большинство ценителей качественной музыки, умеющие обращаться с паяльным оборудованием и имеющие определенный опыт по ремонту радиотехники, могут попробовать своими силами собрать ламповый усилитель высокого класса, который обычно называют Hi-End. Ламповые аппараты такого типа относятся во всех отношениях к особенному классу бытовой радиоэлектронной аппаратуры. В основном они обладают привлекательным дизайном, при этом ничего не закрыто кожухом — все на виду.

Ведь понятно, чем больше видно установленный на шасси электронных компонентов, тем больше авторитет у аппарата. Естественно и параметрические значения лампового усилителя существенно превосходят модели выполненные на интегральных или транзисторных элементах. Вдобавок к этому, при анализе звучания лампового устройства все внимание отдается персональной оценке звука, нежели изображению на экране осциллографа. К тому же ламповый усилитель мощности звука отличается незначительным набором используемых деталей.

Как выбрать схему лампового усилителя

В случае выбора схемы предварительного усилителя не бывает особых проблем, то при выборе подходящей схемы оконечного каскада могут создаться затруднения. Ламповый усилитель мощности звука может иметь несколько вариантов исполнения. Например бывают аппараты однотактные и двухтактного типа, а также имеют различные режимы работы выходного тракта, в частности «А» либо «АВ». Выходной каскад однотактного усиления является по-большому счету образцом, потому как находится в режиме «А».

Читайте также:  Люк под плитку своими руками чертежи

Этот режим работы характеризуется наименьшими величинами нелинейных искажений, но КПД у него не высокий. Также и мощность на выходе такого каскада не очень большая. Следовательно, при необходимости озвучивания внутреннего пространства средних размеров потребуется двухтактный усилитель, с режимом работы «АВ». Но когда однотактный аппарат может быть выполнен только лишь с двумя каскадами, один из которого предварительный, а другой усиливающий, то для двухтактной схемы и ее корректной работы понадобится драйвер

Но если однотактный ламповый усилитель мощности звука может состоять всего из двух каскадов – предварительного усилителя и усилителя мощности, то двухтактной схеме для нормальной работы требуется драйвер или каскад образующий два напряжения идентичной амплитуды, сдвинутые по фазе на 180. Выходные каскады, независимо от того однотактный он или двухтактный, предполагают наличие в схеме выходного трансформатора. Который выполняет роль согласующего устройства межэлектродного сопротивления радиолампы с малым сопротивлением акустики.

Настоящие почитатели «лампового» звучания утверждают, что схема усилителя не должна иметь каких бы то ни было полупроводниковых приборов. Поэтому выпрямитель блока питания должен быть реализован на вакуумном диоде, который специально разработан для высоковольтных выпрямителей. Если вы намерены повторить рабочую, проверенную схему лампового усилителя, то не нужно сразу собирать непростое двухтактное устройство. Для озвучивания небольшого помещения и получения идеальной звуковой картины, в полной мере хватит однотактного лампового усилителя. К тому же его проще изготовить и настроить.

Принцип сборки ламповых усилителей

Существую определенные правила монтажа радиоэлектронных конструкций, в нашем случае — это ламповый усилитель мощности звука. Поэтому перед началом изготовления аппарата, желательно бы хорошенько изучить первостепенные принципы сборки таких систем. Главным правилом при сборке конструкций на вакуумных радиолампах, является разводка соединительных проводников по максимально короткому пути. Наиболее эффективны методом считается воздержание от применения проводов в тех местах, где можно обойтись без них. Постоянные резисторы и конденсаторы необходимо устанавливать прямо на панельки ламп. При этом, в качестве вспомогательных точек нужно применять специальные «лепестки». Такой способ сборки радиоэлектронного устройства именуется «навесной монтаж».

На практике, при создании ламповых усилителей печатные платы не применяются. Также, одно из правил гласит — избегайте прокладки проводников параллельно друг другу. Однако такая, на первый взгляд беспорядочная разводка считается нормой и вполне оправдана. Во многих случаях, когда усилитель уже собран, в динамиках слышен фон низкой частоты, его обязательно нужно убирать. Первостепенную задачу выполняет правильный выбор точки «земля». Есть два способа организовать заземление:

Выверять место для точки заземления нужно путем эксперимента, прослушивая наличие фона. Чтобы определить откуда исходит фон низкой частоты, нужно сделать так: Нужно методом последовательного эксперимента, начиная с двойного триода предварительного усилителя, закорачивать сетки ламп на «землю». В случае заметного снижения фона, станет понятно, цепь именно какой лампы «фонит». А далее, также опытным путем нужно пытаться устранить эту проблему. Существуют вспомогательные методы, которые обязательны к применению:

Лампы предварительного каскада

По парное размещение выходного и сетевого трансформаторов в ламповом устройстве, является достаточно важным моментом. Данные компоненты устанавливаться должны строго вертикально, тем самым удается уменьшить уровень фона из сети. Одним их эффективных способов установки трансформаторов является их помещение в кожух, выполненный из металла и заземленный. Магнитопроводы трансформаторов так же нужно заземлять.

На этапе монтажных работ нельзя применять в конструкции провода в экранирующей оплетке. Так как такой провод может привести к появлению паразитного конденсатора, образующегося между двумя параллельными проводниками — жилой и оплеткой. Конечно в этой статье невозможно осветить полностью все нюансы с применением комплектующих деталей. Один из нюансов это то, что имеющаяся в свободном доступе элементная база состоящая из транзисторов и микросхем для применения в ламповой технике звука усиления абсолютно не годится.

Ретро-компоненты

Радиолампы, это приборы из далеких времен, но вновь вошедшие в моду. Поэтому нужно комплектовать ламповый усилитель мощности звука такими же ретро-элементами, которые устанавливались в первоначальных ламповых конструкциях. Если это касается постоянных резисторов, то можно применить углеродистые резисторы, имеющие высокую стабильность параметров либо проволочные. Однако эти элементы обладают большим разбросом — до 10%. Поэтому для лампового усилителя лучшим выбором будет использование малогабаритных прецизионных резисторов с металлодиэлектрическим проводящим слоем — С2-14 или С2-29. Но цена таких элементов существенно высокая, то взамен им вполне подойдут и МЛТ.

Особо ревностные приверженцы ретро-стиля достают для своих проектов «мечту аудиофила». Это — углеродистые резисторы ВС, разработанных в Советском Союзе специально для применения в ламповых усилителях. При желании их можно отыскать в ламповых радиоприемниках 50-60 годов выпуска. Если по схеме резистор должен иметь мощность более 5 Вт, то тогда подойдут проволочные резисторы ПЭВ, покрытые стекловидной теплостойкой эмалью.

Конденсаторы, применяемые в ламповых усилителях в основном не критичны к тому или иному диэлектрику, а также к самой конструкции элемента. В трактах настройки тембра можно использовать конденсаторы любого типа. Также и в цепях выпрямителя блока питания можно устанавливать любого типа конденсаторы в качестве фильтра. При конструировании усилителей низкой частоты высокого качества, большое значение имеют установленные в схеме разделительные конденсаторы.

Помимо этого, не нужно забывать, что разделительный конденсатор подключен к анодной цепи лампы, отсюда следует, что он находится под большим напряжением. Так, что такие конденсаторы должны иметь рабочее напряжение не менее 400v. Одними из лучших конденсаторов работающих в роли переходного, считаются емкости от фирмы JENSEN. Именно эти емкости применяются в топовых усилителях HI-END класса. Но их цена очень высокая, доходящая до 7500 рублей за один конденсатор. Если использовать отечественные компоненты, то наиболее подходящими будут например: К73-16 либо К40У-9, однако по качеству они значительно уступают фирменным.

Читайте также:  Межкомнатная штора своими руками фото

Однотактный ламповый усилитель мощности звука

Предусилитель изготавливается по простой схеме с возможностью регулировать усиление сигнала. А также имеет пару отдельных регуляторов тембра низкой и высокой частоты. Для повышения эффективности работы аппарата, в конструкцию предварительного усилителя можно внедрить добавить эквалайзер на несколько полос.

Электронные компоненты предварительного усилителя

Представленная здесь схема предварительного усилителя выполнена на одной половине двойного триода 6Н3П. Структурно предусилитель может быть изготовлен на общем каркасе с выходным каскадом. В случае исполнения стерео варианта, то естественно образуются два идентичных канала, следовательно, триод будет задействован полностью. Практика показывает, что приступая к созданию какой-либо конструкции, лучше всего сначала воспользоваться монтажной платой. А после налаживания уже компоновать в основном корпусе. При условии правильной сборки, предусилитель без проблем начинает работать синхронно с подачей напряжения питания. Однако на этапе настройки нужно выставить напряжение анода радиолампы.

Конденсатор в выходной цепи С7 можно применить К73-16 с номинальным напряжением 400v, но желательно от фирмы JENSEN, который обеспечит лучшее качество звучания. Ламповый усилитель мощности звука не особо критичен к электролитическим конденсаторам, поэтому можно применять любого типа, но с запасом по напряжению. На этапе настроечных работ, во входную цепь предварительного усилителя подключаем генератор низкой частоты и подаем сигнал. На выходе должен быть подключен осциллограф.

Изначально размах сигнала на входе выставляем в пределах 10 mv. Затем определяем значение напряжения на выходе и вычисляем усиливающий коэффициент. Звуковым сигналом в диапазоне 20 Гц — 20000 Гц на входе можно высчитать пропускную способность усиливающего тракта и изобразить его АЧХ. Путем подбора емкостного значения конденсаторов, есть возможность определить приемлемую пропорцию высокой и низкой частоты.

Настройка лампового усилителя

Ламповый усилитель мощности звука реализован на двух октальных радиолампах. Во входной цепи установлен двойной триод с отдельными катодами 6Н9С включенный по параллельной схеме, а оконечный каскад выполнен на довольно мощном выходном лучевом тетроде 6П13С включенным как триод. Собственно, исключительное качество звучания создает именно триод установленный в оконечном тракте.

Чтобы выполнить простую настройку усилителя достаточно будет обыкновенного мультиметра, а чтобы выполнить точную и верную регулировку необходимо иметь осциллограф и генератор звуковых частот. Начинать нужно с установки напряжения на катодах двойного триода 6Н9С, которой должно быть в пределах 1,3v — 1,5v. Выставляется это напряжение подбором постоянного резистора R3. Ток на выходе лучевого тетрода 6П13С должен находится в диапазоне от 60 до 65 mA. Если нет в наличии мощного постоянного резистора 500 Ом — 4 Вт (R8), то его можно собрать из пары двух-ваттных МЛТ с номиналом 1 кОм и включенных параллельно.Все другие, указанные в схеме резисторы можно устанавливать любого типа, но предпочтение все же отдается С2-14.

Точно так же как и в предусилителе, важной составляющей является разделяющий конденсатор С3. Как уже упоминалось выше, идеальным вариантом было бы установка этого элемента от фирмы JENSEN. Опять же, если таковых нет под рукой, то можно использовать и советские, пленочные конденсаторы К73-16 либо К40У-9, хотя они хуже заморских. Для корректной работы схемы, эти компоненты подбираются с наименьшим током утечки. В случае невозможности выполнить такой подбор, то желательно все же купить элементы зарубежных производителей.

Блок питания усилителя

Блок питания собран с использованием кенотрона прямого накала 5Ц3С, обеспечивающий выпрямление переменного тока, в полной мере соответствующий нормам конструирования ламповых усилителей мощности HI-END класса. Если нет возможности приобрести такой кенотрон, то вместо него можно установить два выпрямительных диода.

Установленный в усилителе блок питания не требует какого либо налаживания — включил и все. Топология схемы дает возможность использование любых дросселей имеющих индуктивность не менее 5 Гн. Как вариант: применение таких приборов от устаревших телевизоров. Трансформатор питания, также можно позаимствовать у старой ламповой аппаратуры советского производства. Если есть навыки, то можно изготовить его самостоятельно. Трансформатор должен состоять из двух обмоток с напряжением по 6,3v каждая, обеспечивающие питанием радиолампы усилителя. Еще одна обмотка должна быть с рабочим напряжением 5v, которые подаются в цепь накала кенотрона и вторичную, имеющую среднюю точку. Эта обмотка гарантирует два напряжения по 300v и ток 200 мА.

Очередность сборки усилителя мощности

Порядок сборки лампового усилителя звука такой: вначале делается источник питания и сам усилитель мощности. После того как будет произведены настройки и установка необходимых параметров, подключается предусилитель. Все параметрические замеры измерительными приборами нужно делать не на «живой» акустической системе, а на ее эквиваленте. Это для того, чтобы избежать возможности вывода из стоя дорогостоящей акустики. Эквивалент нагрузки можно изготовить из мощных резисторов или из толстой нихромовой проволоки.

Далее нужно заняться корпусом для лампового усилителя звука. Дизайн можно разработать самостоятельно, либо у кого то позаимствовать. Наиболее доступным материалом для изготовления корпуса, является многослойная фанера. На верхней части корпуса устанавливаются лампы выходного и предварительного каскада и трансформаторы. На фронтальной панели расположены устройства регулировки тембра, звука и индикатор подачи напряжения питания. В конечном итоге у вас может получится устройства наподобие показанных здесь моделей.

Источник