ЛАМПОВЫЙ УСИЛИТЕЛЬ СВОИМИ РУКАМИ
В превосходстве лампового звука над транзисторным я убедился после первого же собранного и прослушанного усилителя. Несмотря на всё новые микросхемы, транзисторы и прочие "камни", вакуум всё-же предпочтительней для качественного УНЧ. Как не крути, а проходя через пустоту звуковой сигнал имеет меньше искажений, чем проходя через германий и кремний. Причём разница особенно заметна во время поочерёдного прослушивания двух усилителей. Чтоб не покупать дорогущие фирменные ЛУНЧ, можно сделать ламповый усилитель своими руками. Для тех, кто решил убедится в этом сам, предлагается простая классическая схема двухтактного лампового усилителя с мощностью примерно 20 ватт на канал, с сайта radiostation.ru .
Для транса питания, берём старый добрый ТС180-2 от телевизора. Выходные трансформаторы типа ТН, но можно задействовать и ТАНы. Используя все ресурсы военного производства и неоценимую помощь дяди Вадима в создании лампового усилителя , мне удалось сделать такой девайс:
Основой лампового усилителя, является дюралевая пластина 200х160 мм толщиной 4 мм, на которой крепятся детали и лампы. Затем вся конструкция красится в белый цвет (надоели чёрные коробки) и по углам прикручиваются стойки из полированного дюраля Д95. Трансформаторы питания и выходные, помещаются в экраны из жести, для уменьшения фона и наводок.
Для экономии места, дроссель питания был исключён, и вместо него используется простой П-фильтр, конденсатор на 300 мкф - резистор 15 Вт 100 Ом - конденсатор 300 мкф. Фон лампового усилителя в динамиках, не прослушивается даже в тишине.
Как известно, в кругах радиолюбителей макеты усилителей частенько так и остаются макетами. Быстренько собрать макет «на фанерке» легко, а вот построить красивый корпус часто недосуг! Сложно, дорого, лень…
Этой статьёй хочу внести свою лепту в «окорпусение» любительских конструкций. Итак, корпус лампового усилителя для наушников «с нуля» за день-два!
За основу была взята , опубликованная на портале. Не суть важно. Так можно собрать корпус для любой конструкции.
За основу берем алюминиевый уголок (я использовал уголок сечением 20×20 мм). Лучше, чтобы толщина его была миллиметра полтора минимум. И аккуратно нарезаем заготовки для будущего корпуса.
Аккуратно срезаем уголки под 45 градусов:
Начинаем потихоньку собирать конструкцию:
Вот такой каркас получается в итоге:
Замечу, что это пока промежуточная сборка, потом все винтовые соединения будут впотай .
Берем лист дюраля и кроим заготовки для верхней и нижней крышек будущего корпуса:
Важно! Кроим с припуском в 1-2 мм.
Выкроенный лист прижимаем к корпусу струбцинами (извините, забыл сделать такое фото) и насверливаем отверстия для крепления сразу и в крышке/днище и уголках каркаса. Дело в том, что отверстия делаются сначала сверлом меньшего диаметра - для резьбы и только потом большего - для винтов, отдельно в крышках корпуса. Если сверлить поотдельности, то ничего хорошего не выйдет. Отверстия просто не совпадут!
Возьмите за общее правило все сквозные соединительные отверстия сверлить сразу в «пакете».
Крышки должны слегка выступать за границы корпуса. Лишнее по месту можно легко удалить напильником или шлифовальной машинкой.
Это изображение другого корпуса, но суть ясна.
Нарезаем деревянные рейки для «бортов» усилителя. В качестве материала прекрасно подходят деревянные нащельники (они же наличники дверные).
Вот тут правильный инструмент - большое преимущество. Я использую следующий комплект: точное дисковое стусло и очень качественная ножовка для торцовки Kataba Speed Saw 265. Запил начинается очень точно, полотно не «гуляет», угол выдерживается очень хорошо при неспешном пилении.
Помимо ножовки и стусла в наборе угольник и тестовое ножовочное полотно без зубьев для пристрелки.
Made In Japan. Хорошо видна хитрая разводка – зубья заточены вовнутрь.
Хотя, при определенном опыте можно управиться и обычными инструментами.
Совет! Нарезайте заготовки «адресно». Т.е. приложили рейку к фасаду корпуса, отметили точно линию реза, разрезали и прикрепили. Именно так. После приложили рейку, например, к левому «борту» корпуса, отметили линию реза, точно отрезали и прикрепили. Только так можно избежать или свести к минимуму появление щелей между рейками.
Небольшие щели после сборки можно легко закрыть замазкой по дереву.
Сам усилитель был собран на небольшом дюралевом шасси, соединенном с верхней крышкой винтами и 5-7 мм стойками. Это сделано для того, чтобы спрятать панельки ламп. Естественно, все отверстия в шасси и верхней крышке были просверлены заранее в «пакете». Об этом я писал выше.
Процесс сборки:
На нижней крышке крепятся детали выпрямителя и удвоителя анодного напряжения. Накалы ламп питаются от отдельных обмоток переменным напряжением и «уперты» в землю парой резисторов на 150 Ом.
Тестовый запуск:
Далее всё как обычно. Шлифовка, покраска, лакировка. Кожух для трансформатора удобно спаять из текстолита. В моем случае - это листовой металл. Раскрой по развертке.
Давненько я ничего сюда не писал… Как-то всё не вштыривало.
Но вот наконец нашлось нечто, что реально может оказаться интересно ещё кому-то, помимо автора.
Признаться, я долго размышлял над этой темой… Перерыл в инете всё, что только можно было найти об этом и только поняв, что реально вменяемого и полезного на озвученную в заголовке тему крайне мало, я решил увенчать свои старания эпистолярным отчётом, для чего, прежде всего вооружился фотокамерой, чтобы запечатлеть процесс во всех подробностях, стараясь не упустить ни одного важного момента.
Итак, начну я, пожалуй, издалека..
Так сложилось, что за более, чем 30тилетнюю практику моего радиотехнического «творчества», мне ни разу не довелось сделать полностью лампового усилителя.
Причин тому была масса!
Не буду перечислять их все. Скажу лишь, что с лампами мне дело иметь доводилось, причём вполне успешно и продуктивно. Но это было связано с каскадами предварительного усиления и давало возможность не связываться с геморроями, обусловленными необходимостью монтировать кучу железяк, в виде дросселей, больших трансов и иже с ними.
Но вот захотелось мне, хоть раз в жизни, сделать классический (причём, именно классический!!!) ламповик, с красиво светящимися в темноте лампами, смонтированными снаружи…
Не то, что бы я не понимал, во что это для меня выльется… Но, признаюсь честно, я не догадывался, что в отличии от конструирования полупроводниковой («каменной») аппаратуры, изготовление лампового аппарата скорее стоит отнести не столько к электронике, сколько к слесарным работам.
Но это я забегаю сильно вперёд…
Для начала, как уже сказал выше, я, не мудрствуя лукаво, долбанул в строке поисковика: «ламповый усилитель своими руками».
Однако, дойдя до (без вранья!!!) десятой страницы выдачи поисковика, я осознал, что основным мотивом тех, кто уже успел поведать о своём опыте создания ламповых усилителей собственными руками было не желание чему-то научить других, а скорее стремление похвастаться собственными достижениями, не поделившись секретом такого «успеха» с окружающими.
Реальной же информации о том, КАК это сделать - крайне мало и если она есть, то сильно разрозненна и скупа на подробности.
Собственно, в тот момент я и понял, что мне благосклонно оставили местечко и на этой полянке. J
Итак, почему же, собственно, ламповик?
Не стану разглагольствовать на тему модных тенденций, типа Hi -End ’а. Понятно, что это и модно и престижно, да и звук ламповый, действительно, выгодно отличается от транзисторного. Чем?... - С этим вопросом не сюда! Если Вы только хотите «определиться для себя» - повыносите мозг своим знакомым, имеющим таковые аппараты, или манагерам в салонах, типа Пурпурного Легиона.
И уж если Вы решили, что хотите этого, но тратить на это «чудо» тех денег, которые обычно за такого рода аппаратуру просят те, кто её продаёт, не готовы (и кого трогает, по какой причине Вы не готовы!..), то тогда, вероятно, Вам эта статья сможет пригодится…
Итак, - с чего начать?
Пожалуй, в этом случае можно без труда определить последовательность действий!
В случаях с «каменными» аппаратами всё было несколько иначе. Там сначала собиралась начинка, и уж только потом мы задумывались о корпусах для своих творений.
В случае с ламповыми усилителями всё ровно наоборот, поскольку для этих машин корпус усилка - это, прежде всего, конструкция несущая на себе все основные элементы. Так, что прежде всего определитесь с тем, как бы Вы хотели, что бы Ваш усилитель выглядел в результате, то есть определитесь с корпусом!
Должен сказать, (знаю из собственной практики) что это наисложнейший вопрос в нашем «отечестве». Увы, но на Руси найти приличный корпус для радиоаппаратуры - задача почти не решаемая. L
Мне не то, что повезло… Но в своё время я привёз из «поднебесной» много такого железа. Посему этой проблемы мне посчастливилось миновать. И даже скажу более! Вероятно, я смогу помочь разобраться с этой проблемой и кому-то из вас! ;) Ну, да это всё только в частном порядке…
А пока, определившись с тем, как наше творение должно будет выглядеть, стоит решить вторую, из самых важных задач - решить а какой же именно, из усилителей собрать?
Схем, идей, не говоря уже о мнениях, просто невероятное множество!
И разобраться с ходу, за какую из идей схватиться - невероятно сложно.
В таких случаях стоит начать с простейшего и, в месте с тем, отработанного даже не годами - а десятилетиями материала…
Но и такого, как показала практика изучения вопроса, находится немало.
И здесь, пожалуй, стоит начать делиться собственным опытом.
В нашем сознании существует масса утвердившихся стереотипов. Так, например, скоростное вождение автомобиля у нас неизбежно вызывает ассоциацию с Михаэлем Шумахером, а сам гоночный болид - неизбежно с красной Феррари…
Так же и в ситуации, когда заходит речь о ламповом Hi -End ’е, первое, что приходит в голову людям, уже соприкоснувшимся, хоть в минимальной степени, с этой темой - это конечно же Audio Note .
Вот уже не один десяток лет именно Аудионотовское звучание является почти, что религией среди немалой части «искушенных хай-ендщиков»
В своё время было сломано немало копий на ниве дискуссий о том, в чём же, собственно, заключается этот секрет звучания творений Питера Квортрупа (папы и одного, из главных конструкторов Audio Note ).
Помнится, что этот ларчик открывался столь же не сложно, сколь и большинство других.
Относительно небольшое число экспериментов позволило выяснить, что основную долю красок в Аудинотовский звук вносил первый каскад, как правило построенный по так называемой SRPP (каскадной) схеме.
Не стал и я мудрствовать, определив, что на входе должен быть именно он и ни что иное, хотя иное и могло бы быть проще, но не сильно.
С выходным каскадом всё ещё проще!
Здесь стоит исходить из принципа доступности. Говоря о доступности я имею ввиду, прежде всего, элементную базу, на базе которой можно построить что-то вполне достойно звучащее.
В этом стоит опереться на «опыт предков» в изобилии дошедший до нас в виде останков старых ламповых телевизоров и радиол (Здравствуй помойка!!!).
На крайний случай, этого барахла, в виде выходных (ТВЗ-Ш) и силовых (ТС-180) трансформаторов обычно бывает в изобилии на местных барахолках, что проходят по выходным дням по всем областям и весям нашей «необъятной»…
И в заключении проблема выбора выходной лампы сводится к понимаю того, что эти самые выходные трансформаторы ТВЗ-Ш были предназначены для работы с чуть ли не единственной, из разработанных в социалистическом отечестве, лампочкой, созданной именно для усиления звука. Конечно же речь идёт о легендарной 6П14П или её более современных аналогах 6П15П или 6П18П.
Впрочем, воля ваша! Можете поставить и «фирменный» аналог в виде EL 84. На сколько результат будет того стоить - судить вам самим. Здесь лишь замечу, что эти замены не должны повлечь за собой каких либо конструктивных или схематических изменений. Даже режимы у этих ламп практически идентичны и, скорее всего, вам не придётся при такой замене на уже сделанном и работающем усилителе, чего-либо подстраивать.
Раз мы заговорили про лампы, пожалуй стоит упомянуть и о лампочке для первого каскада.
Не побоюсь шитов злобных реплик «несогласных», но IMHO лучшего кандидата для первого каскада, чем 6Н23П-ЕВ - просто не найти. Впрочем, сразу предупрежу, что число людей согласившихся со мной будет примерно равно числу возразивших. Скажу лишь, что если мы стремимся именно к Аудионотовскому звучанию - то это самое то! J
Ну вот, собственно, мы уже почти сами нарисовали нашу схему.
Ко всему сказанному выше стоит добавить разве только то, что говоря про выходной каскад, я имел ввиду именно и исключительно триодное включение 6П14П. Именно в этом включении эта лампа способна тронуть струны души так, как не многие другие.
Да! Это приведёт к потере в мощности. Но, пожалуй стоило сказать это раньше… Hi -End не для озвучивания дискотек. Более того! В Hi -End ’е качество аппарата, обычно, обратно пропорционально той мощности (читай громкости звучания) на которой усилитель раскрывает полностью свои возможности.
Кроме того, обнадёжу вас тем, что те самые 1,5 - 2 Ватта на канал, что мы сможем получить с 6П14П в триодном включении, по субъективной громкости звучания покажутся адекватными Ваттам 10 на канал, полученным от типичного кремниевого-транзисторного уся.
Так, что просто доверьтесь тем тысячам людей, кто уже прошёл этой тропинкой до вас и, поверьте, остался вполне удовлетворен полученным результатом. ;)
Более того! У меня есть и гораздо более «серьёзные» аппараты, которые конечно же, объективно лучше этого творения. Но у этой простой и, казалось бы, совершенно незамысловатой машинки, есть своя душа, нежная и добрая… Способная трогать и согревать людские души своим, очень тёплым голосом. J (Эвана меня растащило!.. Ещё раз Sorry за пафосный слог.)
Единственным вопросом схемотехники нашего уся, пожалуй остался вопрос о «правильном и здоровом питании». А это, нужно сказать, вопрос первостепенной важности, когда речь идёт о звуке! Ибо, тот звук, что мы слышим в результате, по сути, есть не что иное, как промодулированное входным сигналом питание вашего усилителя.
Отсюда вывод - питание лампового усилителя должно быть так же ламповым! А значит это кенотрон! И если уж совершенно оставаться приверженцами классики, то и дроссель…
И если с кенотроном всё просто (просуммировав анодные токи всех ламп мы получим общее потребление, исходя из которого и выбирается нужный кенотрон), то вот с дросселем, реально может встать проблема…
Впрочем, мне повезло. В моих закромах нашёлся настоящий дроссель от какого-то старого лампового телевизора. Но если бы даже и нет, то самым простым и эффективным решением этой проблемы стала бы покупка на ближайшем строительном рынке за 120 деревянных банального 18ти Ваттного дросселя для старых ламп дневного света. Их индуктивности в 2 Генри (обычно что-то около того…) вполне достаточно для наших целей.
Долго ли - коротко ли, но на пространствах рунета мне удалось найти целых две схемы, практически полностью отвечающих всем озвученным выше аспектам. Первая из них построена именно по той идее, что была описана мною выше. Вторая отличается только тем, что в ней на выходе установлена пара выходных ламп в параллель, но в ней прекрасно разрисован блок питания, полностью отвечающей всем моим требованиям.
Вот эти схемы:
В сущности, как это не странно, суть моей статьи не имеет прямого отношения непосредственно к схеме усилителя… Во всяком случае не это для меня в данном случае главное. Главное - рассказать о том, как же всё это собрать?
Стоит заметить, что классическим подходом при построении лампового усилителя, в отличии от транзисторных аппаратов, обычно собираемых на печатных платах, является сборка так называемым навесным монтажом.
Признаться, для меня это всегда было самым отталкивающим фактором в вопросе сборки ламповых схем. Для меня, привыкшего даже для отдельно стоящего переменника уровня громкости делать отдельную печатную платку, чтобы всё было правильно и аккуратно, сама мысль о свободно болтающихся в корпусе усилителя деталях, скреплённых между собой только спайкой и, простите, болтающихся на соплях, была отпугивающей… И, приступая к построению данной машины, мне пришлось преодолеть некоторый внутренний барьер и практически на ходу выдумывать, как же всё закрепить так, чтобы в дальнейшем не переживать о том, а не е….нёт ли там в один прекрасный момент что-нибудь?...
Ну, да всё по прядку.
Берём корпус нашего усилителя.
Сначала стоит аккуратно развести те коммутации, которые нам понадобятся в последствии. С вашего позволения, этот этап я опущу, поскольку он специфичен и не подразумевает множества вариантов решения.
Просто представлю результат, как данность. В моём случае это была разводка коммутатора входов, ALPS для регулятора громкости, и собственно сами входные, выходные и разъёмы питания.
Характерно то, что на этом этапе мы снимаем верхнюю и нижнюю панели корпуса. Нижняя нам просто мешает, а верхняя панель нам понадобится, как основа нашей конструкции.
Вот, что мы имеем на данном этапе:
Похоже, я упустил один важный момент… Дело в том, что прежде, чем приступать к сборке усилителя, необходимо предварительно подобрать по крайней мере основные элементы будущей машины. Они необходимы для того, что бы определить дизайн вашего устройства.
Речь прежде всего о лампочках, панельках для них, выходных и силовых трансформаторах и дросселях. О тех самых элементах, которые крепятся непосредственно к корпусу.
И только полностью подобрав всё необходимое мы можем, расставив это так, как вам понравится, определить места для этих элементов и разметить верхнюю панель.
Вот, как решил расположить элементы своего усилителя я:
Признаюсь, была у меня мысль сплагиатить топологию расположения элементов с одного из наиболее популярных усилителей Audio Note , но, пересилив этот соблазн, я решил расположить элементы по классической схеме. Идея этой топологии, в данном случае, не принципиальна. Важен сам факт, как этап. Это необходимо делать крайне осмотрительно, задумываясь о том, на сколько будет выбранное расположение удобно для последующего внутреннего монтажа и о взаимном влиянии элементов друг на друга.
Речь, конечно же о магнитных полях трансформаторов и о их направленности.
Полагаю, что нет необходимости излагать краткий школьный курс физики.. Просто помните об этом. ;)
Первым делом располагаем панельки для наших ламп и определяемся с размерами отверстий для них:
Здесь нас ожидает очередная засада и немой вопрос в глазах: «И как же в листе железа пробурить такие ДЫРЫ?!»… В моём случае это было именно так. И ответа на этот вопрос в статьях «коллег», радостно отрапортовавших до меня о том, как замечательно они собрали ламповые усилители своими руками, я так и не смог найти.
Пришлось мне ехать на ближайший строительный рынок и переквалифицироваться из электронщика в слесаря.
Данные я снял обычным штангель-циркулем перед поездкой на рынок. Выяснилось, что диаметр отверстий под панельки для пальчиковых ламп составляет 18 мм., а диаметр отверстия под панельку для октальной лампы (кенотрона), аж все 28 мм!
Изучение вопроса показало, что для сверления отверстий диаметром 18 мм. можно найти классическое сверло, а вот для более крупных отверстий придётся использовать «коронку» из «Биметалла».
Вот, как это выглядит:
К счастью, и то, и другое я без труда купил на строительном рынке по 350 деревянных за единицу товара.
JСверлить отверстия нужно крайне аккуратно, причём обязательно с той стороны верхней панели, которая в последствии будет обращена внутрь корпуса. Утверждаю это основываясь на собственном опыте. Собственно, пытливый взгляд сможет усмотреть последствия моих огрех на фотографиях, которыми я сопровождаю своё повествование…
Обороты дрели - самые минимальные. При этом, по возможности, стоит использовать вспомогательную рукоятку дрели, дабы максимально стабилизировать биение коронки.
Естественно, края полученных отверстий необходимо обработать, чтобы убрать заусенцы, которые неизбежно останутся после высверливания отверстий.
Получается что-то подобное:
Продолжение следует…
Люди, которые любят хорошую музыку, наверное, знают о ламповом усилителе Hi-End. Его можно сделать самостоятельно, если вы умеете пользоваться паяльником и имеете какие-нибудь знания по работе с радиотехникой.
Уникальный аппарат
Ламповые усилители Hi-End - это особый класс бытовой техники. С чем это связано? Во-первых, у них есть довольно интересный дизайн и архитектура. В этой модели человек может увидеть все, что ему нужно. Это делает аппарат поистине уникальным. Во-вторых, характеристики лампового усилителя Hi-End отличаются от альтернативных моделей, в которых используют Отличие Hi-End в том, что во время монтажа используется минимальное количество деталей. Также, оценивая звучание данного аппарата, люди больше доверяют своим ушам, чем измерениям нелинейных искажений и осциллографу.
Выбор схем для сборки
Предварительный усилитель довольно просто собрать. Для него вы можете выбрать любую подходящую схему и начать сборку. Другой случай - выходной каскад, то есть усилитель мощности. С ним, как правило, возникает множество различных вопросов. Выходной каскад имеет несколько типов сборки и режимов работы.
Первый тип - однотактная модель, которая считается стандартным каскадом. При работе в режиме «А» он имеет небольшие нелинейные искажения, но, к сожалению, имеет довольно плохой КПД. Также следует отметить среднюю выходную мощность. Если вам необходимо полностью озвучить довольно большое помещение, необходимо будет применять двухтактный усилитель мощности. Эта модель может работать в режиме «АВ».
В однотактной схеме для хорошей работы устройства достаточно всего двух частей: усилителя мощности и предварительного усилителя. В двухтактной модели уже используется фазоинверсный усилитель или драйвер.
Конечно, для двух типов выходного каскада, чтобы комфортно работать с , необходимо согласовать высокое межэлектродное сопротивление и низкое сопротивление самого прибора. Это можно сделать с помощью трансформатора.
Если вы являетесь ценителем «лампового» звучания, то должны понимать, что необходимо использовать выпрямитель, который произведен на кенотроне, для достижения такого звука. При этом нельзя использовать полупроводниковые детали.
Разрабатывая ламповый усилитель Hi-End, можно не применять сложные схемы. Если вам нужно озвучить достаточно небольшое помещение, то можно применить простую однотактную конструкцию, которую проще сделать и настроить.
Ламповый усилитель Hi-End своими руками
Перед началом монтажа необходимо разобраться с некоторыми правилами для сборки такого рода приборов. Нам необходимо будет применить основной принцип монтажа ламповых приборов - минимизацию креплений. Что это значит? Вам нужно будет отказаться от монтажных проводов. Конечно, это не везде получится сделать, но их количество необходимо свести к минимуму.
В Hi-End применяются монтажные лепестки и планки. Они используются в виде дополнительных точек. Такая сборка называется навесной. Также вам нужно будет распаивать резисторы и конденсаторы, которые находятся на ламповых панелях. Крайне не рекомендуется использовать печатные платы и собирать проводники так, чтобы получились параллельные линии. Таким образом сборка будет выглядеть хаотичной.
Устранение помех
Позже нужно устранить низкочастотный фон, если, конечно, он присутствует. Также важным пунктом является выбор точки заземления. В этом случае можно применить один из вариантов:
- Тип соединения - звезда, при котором все «земляные» проводники соединяются в одну точку.
- Второй способ - прокладка толстой медной шины. На нее необходимо распаивать соответствующие элементы.
Вообще, лучше самостоятельно найти точку заземления. Это можно сделать, определив уровень низкочастотного фона на слух. Чтобы это сделать, нужно постепенно замкнуть все сетки ламп, которые расположены на земле. Если при замыкании последующего контакта снижается уровень низкочастотного фона, то вы нашли подходящую лампу. Чтобы добиться желаемого результата, необходимо экспериментально устранять нежелательные частоты. Также нужно применить следующие меры, чтобы улучшить качество своей сборки:
- Чтобы сделать цепи накала радиоламп, нужно применить скрученный провод.
- Лампы, которые используются в предварительном усилителе, нужно закрывать заземленными колпаками.
- Также заземлить необходимо корпусы с переменных резисторов.
Если вы хотите питать накал ламп предварительного усилителя, можно применить постоянный ток. К сожалению, это требует подключения дополнительного блока. Выпрямитель будет нарушать стандарты лампового усилителя Hi-End, так как это полупроводниковый прибор, который мы использовать не будем.
Трансформаторы
Еще один важный момент - использование различных трансформаторов. Как правило, применяются силовой и выходные, которые необходимо подключать перпендикулярно. Таким образом вы сможете уменьшить уровень низкочастотного фона. Трансформаторы следует располагать в заземленных кожухах. Необходимо помнить, что сердечники каждого из трансформаторов также следует заземлить. Не нужно применять когда будете устанавливать приборы, чтобы не появились дополнительные проблемы. Конечно, это не все особенности, связанные с монтажом. Их довольно много, и все рассмотреть не получится. При установке Hi-End (лампового усилителя) нельзя использовать новые элементные базы. Их сейчас применяют для подключения транзисторов и интегральных микросхем. Но в нашем случае они не подойдут.
Резисторы
Качественный ламповый усилитель Hi-End - это ретроприбор. Конечно, детали для его сборки должны быть соответствующие. Вместо резистора может подойти углеродный и проволочный элемент. Если вы не жалеете средств на разработку этого прибора, следует применить прецизионные резисторы, которые довольно дорого стоят. В ином случае применимы МЛТ-модели. Это довольно неплохой элемент, о чем свидетельствуют отзывы.
Ламповые усилители Hi-End также применимы с ВС-резисторами. Их изготавливали около 65 лет назад. Отыскать такой элемент довольно просто, достаточно всего лишь прогуляться по радиорынку. Если вы применяете резистор с мощностью больше 4 Ватт, нужно выбирать проволочные эмалированные элементы.
Конденсаторы
В установке лампового усилителя следует использовать различные типы конденсаторов для самой системы и блока питания. Они, как правило, применяются для регулировки тембра. Если вы хотите получить качественный и естественный звук, следует применять разделительный конденсатор. В этом случае появляется малый ток утечки, который позволяет изменить рабочую точку лампы.
Такой вид конденсаторов подключается к анодной цепи, по которой течет большое напряжение. При этом необходимо подключать конденсатор, который поддерживает напряжение больше 350 вольт. Если вы хотите применять качественные элементы, нужно использовать детали от компании Jensen. Они отличаются от аналогов тем, что их цена превышает 3 000 рублей, а цена самых качественных радиоэлементов доходит до 10 000 рублей. Если применить отечественные элементы, лучше выбирать между моделями К73-16 и К40У-9.
Однотактный усилитель
Если вы хотите применить однотактную модель, необходимо сначала рассмотреть ее схему. В нее входит несколько компонентов:
- блок питания;
- оконечный каскад;
- предварительный усилитель, в котором можно регулировать тембр.
Сборка
Начнем сборку с предварительного усилителя. Монтаж его происходит по довольно простой схеме. Также необходимо предусмотреть регулировку мощности и разделитель на регулировку тембра. Он должен быть настроен на низкие и высокие частоты. Чтобы повысить срок годности, нужно применить многополосный эквалайзер.
В смехе предварительного усилителя можно увидеть сходства с распространенным двойным триодом 6Н3П. Необходимый для нас элемент можно собирать аналогичным способом, но использовать оконечный каскад. Это также повторяется в стереофоническом варианте. Помните, что конструкция должна быть собрана на монтажной плате. Сначала ее необходимо отладить, а потом можно установить на шасси. Если вы все правильно установили, то прибор должен сразу включиться. Дальше следует перейти к настройке. Величина анодного напряжения для разных типов ламп будет отличаться, поэтому нужно будет подбирать ее самостоятельно.
Составляющие
Если вы не хотите использовать качественный конденсатор, то можно применить К73-16. Он подойдет, если рабочее напряжение будет больше 350 вольт. Но качество звука будет заметно хуже. Также для такого напряжения подойдут электролитические конденсаторы. К усилителю нужно подключить осциллограф С1-65 и подать сигнал, который пройдет от генератора звуковой частоты. При начальном подключении нужно установить входной сигнал около 10 мВ. Если вам нужно узнать коэффициент усиления, нужно будет использовать выходное напряжение. Чтобы подобрать среднее соотношение между низкими и высокими частотами, необходимо подобрать емкость конденсатора.
Фото лампового усилителя Hi-End вы можете увидеть ниже. Для этой модели были использованы 2 лампы с октальным цоколем. К входу подключен двойной триод, который включен параллельно. Оконечный каскад для этой модели собран на лучевом тетроде 6П13С. В этом элементе вмонтирован триод, который позволяет получить хорошее звучание.
Чтобы настроить и проверить работоспособность собранного устройства, необходимо использовать мультиметр. Если вы хотите получить более точные значения, то следует применять звуковой генератор с осциллографом. Когда вы взяли соответствующие приборы, можно переходить к настройке. На катоде Л1 указываем напряжение около 1,4 Вольт, это получится сделать, если будете использовать резистор R3. Ток выходной лампы необходимо указывать 60 мА. Чтобы сделать резистор R8, необходимо установить параллельно пару резисторов МЛТ-2. Другие резисторы можете применять разных типов. Следует отметить довольно важный компонент - разделительный конденсатор С3. Он не зря был упомянут, поскольку данный конденсатор оказывает сильное влияние на звук прибора. Поэтому лучше использовать фирменный радиоэлемент. Другие элементы С5 и С6 - пленочные конденсаторы. Они позволяют увеличить качество передачи различных частот.
Блок питания, построенный на кенотроне 5Ц3С, стоит найти. Он соответствует всем правилам построения прибора. Самодельный ламповый усилитель мощности класса Hi-End будет иметь качественный звук, если вы найдете данный элемент. Конечно, в ином случае стоит искать альтернативу. В этом случае вы можете использовать 2 диода.
Для лампового усилителя Hi-End можно использовать соответствующий трансформатор, который применялся в старой ламповой технике.
Заключение
Чтобы сделать ламповый усилитель Hi-End своими руками, необходимо выполнять последовательно и аккуратно все действия. Для начала подключается блок питания с усилителем. Если вы правильно настроите эти приборы, то можно монтировать предварительный усилитель. Также с помощью соответствующей техники можно все элементы проверять, чтобы не допустить поломку После сборки всех элементов воедино можно приступать к оформлению прибора. Для корпуса хорошо может подойти фанера. Чтобы создать стандартную модель, необходимо сверху расположить радиолампы и трансформаторы, а на передней стенке уже можно вмонтировать регуляторы. С помощью них вы сможете усилить тембр и посмотреть индикатор питания.
Простой ламповый уилитель звуковых частот своими руками или ощутите теплоту лампового звука
Я уже не помню как и когда в моей голове поселилась эта странная идея — собрать ламповый усилитель. Зачем тоже не совсем понятно — меломаном я не являюсь, домашними кинотеатрами давно и быстро переболел, на память об этом времени остались напольные колонки Wharfedale Diamond 8.4, последние годы использовавшиеся исключительно как декоративная подставка для цветов. Как бы то ни было, мысль настолько глубоко поселилась в моей голове, что началось неспешное изучение профильных ресурсов, чтение форумов, поиск схем ламповых усилителей «для чайников» и т.д. и т.п. Отсутствие какого-либо опыта общения с ламповой техникой (самый современный гаджет, который я помню — это ч/б телевизор в студенческой общаге в начале 90-х годов прошлого века) отпугивало и привлекало одновременно.
Вялотекущий поиск мог продолжаться бесконечно долго, если бы однажды не был обнаружен замечательный ресурс — http://tubelab.com/. Свой выбор остановил на однотактном усилителе Tube Lab Simple Single End (SSE), идеально соответствующем моим интересам, а именно: простой усилитель для начинающих с минимумом компонентов, отсутвием каких либо регулировок, при этом достаточно универсальный и, судя по отзывам, прекрасно себя зарекомендовавший. Заказ платы был сделан на сайте (отправляется куда угодно кроме России и Италии), оплата через Paypal, короткая переписка с разработчиком, достаточно быстрая доставка двух плат (Кроме SSE была также заказана плата для продвинутой версии Tublab SE — так сказать «на вырост»). Комплектующие решено было заказывать через e-bay, не быстро, но надежно и недорого — сроки доставки компенсировались удобством (получение на почте, неторопливый поиск сидя за компьютером). Процесс занял достаточно долгое время, но я особенно не торопился (с момента заказа плат до момента успешного включения прошло почти 2 года).
Первые полученные комплектующие
Описывать процесс сборки платы усилителя не имеет смысла, подробные инструкции с картинками есть на сайте проекта. Особо порадовал дисклаймер отказ от ответственности:
We are not responsible for injury, accidents, acts of random stupidity, burning your house down, exploding parts, and other undesired actions (all of which are possible) resulting from the use of ANY information contained herein.
Некоторые рекомендации, полученные в процессе изучения материалов.
Никогда не устанавливайте электролиты «до упора», между ними и платой должен быть небольшой зазор. Дело в том, что при пайке ножка нагревается и удлиняется, а остывая укорачивается, и, при плотной посадке, может просто отвалиться от обкладки. Учитывая, что в ламповом усилителе процесс нагревания-остывания происходит регулярно, на этот момент стоит обратить внимание.
Шасси выходных и силового трансформаторов располагать перпендикулярно для уменьшения взаимного влияния.
Входные аудио разъемы изолировать от шасси, дабы исключить возможность появления «земляных петель» в сигнальных линиях. Если провод экранированный — то экран заземлять только с одной стороны.
Заказывать комплектующие с запасом, дабы избежать задержек на логистику и сэкономить на доставке.
И самое главное — осторожнее с покупками комплектующих на ebay (об этом немного позднее).
Одной из проблем, с которой пришлось столкнуться, оказался выбор трансформаторов (силового и выходных) — довольно сложно купить трансформатор с нужными напряжениями, если 110-и вольтовая версия как правило есть в наличии у американских ритейлеров, то трансформатор на 220V нужно заказывать у производителя и ждать 45-60 дней. Кроме того, они довольно тяжелые и стоимость доставки из США практически удваивает стоимость заказа. К счастью, подходящая версия (Hammond 374BX) нашлась в Германии, что позволило существенно сэкономить на доставке и попутно заказать дроссель (индуктивность) для использования в выходном фильтре блока питания. Первая ошибка — заказывая индуктивность, я подбирал сопротивление, совершенно забыв про ток, в результате получил катушку с ограничением по току 100ma вместо минимально необходимых 170ma, пришлось вернуться к более простому и менее качественному варианту с RC фильтром и покупать соответствующий проволочный резистор, поменять же резистор на катушку, если возникнет желание, можно в любое время. С выходными трансформаторами было проще, адекватные сроки доставки оказались только у Transcendar, по всем параметрам подошла модель TT-119.
Наконец, настал момент, когда все комплектующие получены, обозначилось свободное время и ничего не мешало посмотреть, как все это будет работать. В нарушение всех правил техники безопасности, все соединения были произведены прямо на столе перед монитором.
На роль источника сигнала был приглашен старенький LG-P500, в роли колонок — спикеры от музыкального центра, понадобилось некоторое количество красной изоленты и немного храбрости. Таадаааам — включение состоялось, ничего не взорвалось, лампы засветились красивым оранжевым светом… и тишина, точнее, если поднести ухо к колонке, на фоне шума можно было даже услышать музыку, но это был совсем не тот «теплый ламповый» звук, который я надеялся услышать.
Первое, что я решил проверить - это напряжение на выходе выпрямителя, и сразу же был неприятно удивлен, вместо ожидаемых мной 375V x √2-27V= 503.33V (напряжение на вторичной обмотке умноженное на корень из 2 минус падение на лампе) я увидел почти 550V на выходе выпрямителя и соответственно 525V B+(анодное напряжение). Желание тестировать электролиты на выносливость (они рассчитаны на 500V) отсутствовало, пришлось выключить питание. Проверив напряжение сети я в очередной раз удивился — оно оказалось больше 240V (дальнейший опрос соседей подтвердил, что это у всех так). К счастью, трансформатор можно перекоммутировать и на такое напряжение. При втором включении напряжения пришли в норму, но колонки по-прежнему молчали, дальнейшая проверка обнаружила отсутствие анодного напряжения на входном триоде, что на мой взгляд, говорило о неисправности единственного полупроводникового прибора - регулируемого источника тока IXIS10M45.
Решив, что проблема возникла из-за перенапряжения и/или китайского ebay-продавца, заказал новую пару IXIS10M45 из Англии, показалось надежнее и быстрее. Должен сказать, что очередное включение завершилось абсолютно аналогично первому и второму, новые детали хоть и выглядели совершенно иначе, но работать отказывались точно так же. Здесь я уже начал беспокоиться, так как оба канала вели себя совершенно идентично, а напряжение на анодах 12AT7 совершенно отсутствовало. Так как в данной цепи кроме собственно лампы, регулятора тока и априори работающей мелочевки ничего больше не было, подозрение пало на лампу. Аукцион на ebay позволил совсем недорого купить ECC81 (европейский аналог американской 12AT7), а заодно и очередную партию IXYS 10M45 (опять китайский продавец, брал уже с запасом на всякий случай). Третья партия 10M45 выглядела (и звонилась) точно так же, как и вторая, для чистоты эксперимента заменил сразу лампу и IXYS, отсоединил все лишнее (второй каскад) и в четвертый раз не обнаружил ничего на аноде первого триода.
Полный провал, разум отказывался понимать, как такое может быть. На макетной плате собрал простенькую схему со светодиодом и регулируемым источником тока (использовал нетронутый из третьей партии), запитал от блока питания ноутбука - и ОНА НЕ ЗАРАБОТАЛА!!!
В этот момент меня стала преследовать мысль о вселенском заговоре, не работало даже то, что обязано было работать… и я опять решил заказать проблемные микросхемы, только уже через проверенного продавца (Digikey). И в очередной раз возникли сложности даже там, где их не должно было быть. Первую возникшую проблему (в Digikey минимальная стоимость доставки в мой регион составляла 75$, даже за 5-и долларовый заказ). Эта проблема решилась с помощью американского посредника, а вот вторая выявилась уже после размещения заказа — на мой емейл пришло письмо с просьбой подтвердить что я не террорист заполнить форму BIS711 (кому интересно goo.gl/VAkDYB). Я заказывал обычные радиодетали на американский адрес, зачем нужно заполнять данную форму при покупке обычных радиодеталей мне сих пор не понятно. Указав свое имя свое имя и домашний адрес во все полях, а именно: я — конечный пользователь, я — официальный представитель конечного пользователя, я — покупатель, я — экспортер и указал, что при всем этом я — частное лицо, отправил заполненную форму в Digikey, и уже на следующий день получил подтверждение заказа и тракинг на посылку.
Очередная партия внешним видом отличалась от всех предыдущих, что вселяло определенный оптимизм (картинка ниже)
Проверка на макетной плате обрадовала, светодиод радостно менял яркость в зависимости от сопротивления управляющего резистора. Пять минут для замены детали на плате…
… очередное включение и из колонок зазвучала МУЗЫКА.
Как выяснилось в процессе общения на профильных форумах — поддельные радиодетали на ebay становятся большой проблемой. Вот что пишут модераторы Diyaudio
— Fake parts are a real plague by now. No small chance we all get a share of those when fishing for a quick small purchase.
— I never buy semi-conductors or electrolytic capacitors on eBay for this reason.
В результате я получил рабочую плату, восстановил собственную самооценку, разочаровался в Ebay. На скорую руку был изготовлен корпус, как предполагалось в качестве макета для тестирования компоновок, но неожиданно понравившийся.
В настоящий момент усилитель работает в связке с Raspberry Pi&Volumio (в качестве источника), звук действительно очень приятный и реально теплый (+65С). В планах облагородить корпус, побороть немного мешающий гул, встроить USB DAC (будет ламповая звуковая карта), возможно добавить дистанционное управление. Если возникнет интерес, опишу процесс изготовления корпуса, а так же расскажу о выявленных проблемах и путях их устранения.
Схема и расположение элементов (его трудно найти на сайте, использовал для разметки отверстий на корпусе).
