Усилитель двухкаскадный. Первый каскад построен на одной половинке двойного триода 6Н3П (VL1) и представляет собой классический каскад усилителя напряжения. Вторая половинка лампы использована во втором канале усилителя.

Цоколевка лампы 6Н3П

На резисторах R4, R5, благодаря протекающему через них катодному току, создается напряжение смещения, которое задает режим работы лампы. Отсутствие в цепи катода конденсатора (который обычно присутствует в промышленных конструкциях и включается параллельно катодному резистору) не лишено смысла — это позволяет получить в каскаде местную ООС, благодаря которой хотя и несколько снижается усиление, но зато повышается линейность каскада. Глубина такой местной ООС небольшая и определяется соотношением величин сопротивлений резисторов R4 и R6. Этот прием также позволяет «убить» и второго зайца — в цепь катода очень удобно подавать напряжение общей ООС, что и сделано в нашем случае — сигнал с выхода усилителя через делитель, образованный резисторами R5 и R4 подается прямо на катод.

Тип лампы и рабочая точка выбирались исходя из желаний получить режим на линейном участке ВАХ (вольт-амперной характеристики) лампы, при этом было бы недопустимо появление сеточного тока (ток в цепи сетки возникает, когда напряжение на ней становится положительным относительно катода, как следствие, возникают сильные искажения сигнала) в любом режиме работы усилителя, и небольшое выходное сопротивление каскада при достаточном усилении, что позволит «не обращать внимания» на паразитные емкости монтажа и лампы, и индуктивности резисторов последующего каскада. Но при всём этом ток анода должен быть достаточно мал, чтобы обеспечить долговечность лампы. В результате выбрано сопротивление в цепи анода 47 кОм и анодный ток 3 мА (при регламентируемом по справочнику токе анода 8 мА для лампы 6Н3П) — в этой точке ВАХ достаточно линейны для входного сигнала с размахом до 3 вольт. Коэффициент усиления каскада по напряжению 16,5.

Второй каскад также не отличается оригинальностью — это типовой однотактный каскад, построенный на мощном выходном пентоде 6П14П (VL2). Катодный резистор R9 задает рабочую точку лампы (ток анода 48 мА, второй сетки 7 мА), а также организует местную неглубокую ООС. Резистор в цепи сетки выбран относительно небольшого сопротивления для снижения влияния паразитных емкостей монтажа и тока утечки первой сетки (у ламп в общем-то всегда есть ток утечки в цепи первой сетки, даже когда напряжение на ней отрицательное по отношению к катоду, но наиболее заметен он у мощных ламп. Величина этого тока — порядка нескольких мкА. Отрицательное воздействие — «уход» режима лампы), но важно, чтобы его сопротивление было значительно больше выходного сопротивления предыдущего каскада.

Лампа второго каскада нагружена на выходной трансформатор — он необходим для согласования высокого выходного сопротивления лампы (порядка 4,5 кОм) с относительно низкоомной нагрузкой. Принцип выбора трансформатора для данной конструкции — «дешево и сердито» — были использованы трансформаторы типа ТВЗ-1-9, применявшиеся как в телевизорах, так и в некоторых радиоприемниках. Можно использовать и другие типы выходных звуковых трансформаторов, важно лишь, чтобы они были предназначены именно для применения в однотактных выходных каскадах. Можно даже поэкспериментировать с трансформаторами типа ТВК (применялись в выходных каскадах кадровой развертки), однако надо отдавать себе отчет, что выходной трансформатор — это едва ли не самая главная деталь в ламповом усилителе — его качество по большей части и будет определять качество усилителя в целом.

Коэффициент передачи выходного каскада по напряжению 0,85 (измерялось на нагрузке 4 Ом)

На входе усилителя применен фильтр, не пропускающий низшие частоты звукового диапазона на вход усилителя (примерно от 40 Гц и ниже). Необходимость в таком фильтре вызвана следующими соображениями: а) большинство бытовых акустических систем среднего класса имеют нижние рабочие частоты от 40 до 60 Гц и в принципе не способны воспроизводить сигнал с частотой ниже данного порога — подача на акустическую систему сигнала заведомо ниже ее минимальной рабочей частоты лишь порождает значительные дополнительные искажения из-за смещения этим сигналом диффузоров громкоговорителей; б) бытовые помещения отличаются небольшими размерами и, как следствие, на низких частотах в таких помещениях имеется множество резонансов, вызывающих эффект «бубнения» при воспроизведении, причем чем меньше помещение, тем более ярко выражен этот эффект, тем на более высоких частотах проявляется резонанс; в) с уменьшением частоты мощность усилителя, необходимая для воспроизведения, должна увеличиваться (это справедливо для всего диапазона частот) — например, если для воспроизведения с нормальной громкостью сигнала частотой 100 Гц достаточно 3 Вт, то для воспроизведения 50 Гц с такой же громкостью необходимо уже 12 Вт выходной мощности усилителя; г) нижняя рабочая частота большинства промышленных звуковых трансформаторов составляет 40-50 Гц — на более низких частотах трансформатор, также как и акустическая система, теряет эффективность (это происходит из-за конечного значения индуктивности первичной обмотки), а в сочетании с большей мощностью более низкочастотного сигнала также порождает значительные искажения. С учетом всего этого, а также того, что выходная мощность усилительного однотактного каскада на лампе 6П14П ограничена величиной 4,5 Вт, и было решено использовать такой фильтр. Конечно, если применять высококачественные трансформаторы и акустические системы, то необходимость в таком фильтре отпадает. В этом случае его можно не монтировать, удалив для этого R2 и заменив C2 перемычкой.

Налаживание усилителя несложно.
Прежде всего убеждаются в работоспособности блока питания. Напряжение ‘+275’ может быть в пределах от 250 до 300 В (в зависимости от типа использованного трансформатора). Переменное напряжение 6,3 В считается в пределах нормы, если оно не ниже 6,0 В, но и не выше 6,5 В. Затем к блоку питания подключают плату усилителя. Лампы пока не устанавливаем.

Очень тщательно отнеситесь к замеру напряжения на 2-й ноже панельки VL2 — там должен абсолютный ‘0’. Малейшее положительное постоянное напряжение будет значить только одно — конденсатор C4 имеет утечку и должен быть заменен до включения ламп. Напряжение ‘+49’ — это напряжение, которое получается на делителе R11-R12, и если вы изменяли номиналы этих резисторов, то оно может отличаться от указанного, но в любом случае оно должно соответствовать напряжению в точке соединения R11-R14. Отсутствие или значительное несоответствие напряжения ‘+275’ на какой-либо ножке говорит о неисправности в этой цепи, как правило об обрыве. Конечно, могут еще быть неисправны C3 или C5, но в этом случае последствие их неисправности будет выражено путем обугливания резисторов R7 или R10 соответственно.

Очень тщательно отнеситесь к замеру напряжения на 2-й ноже панельки VL2 — там должен абсолютный ‘0’. Малейшее положительное постоянное напряжение будет значить только одно — конденсатор C4 имеет утечку и должен быть заменен до включения ламп. Напряжение ‘+49’ — это напряжение, которое получается на делителе R11-R12, и если вы изменяли номиналы этих резисторов, то оно может отличаться от указанного, но в любом случае оно должно соответствовать напряжению в точке соединения R11-R14. Отсутствие или значительное несоответствие напряжения ‘+275’ на какой-либо ножке говорит о неисправности в этой цепи, как правило об обрыве. Конечно, могут еще быть неисправны C3 или C5, но в этом случае последствие их неисправности будет выражено путем обугливания резисторов R7 или R10 соответственно.

Ламповый УМЗЧ начального уровня (работа над ошибками)

Время, прошедшее со дня сборки первого работающего макета УМЗЧ, еще раз показало, что в принципе нет такой конструкции, которую нельзя было бы улучшить. Если бы для каждого внесения изменения в схему пришлось изготавливать новый усилитель, то было бы ими «осчастливлено» уж наверное никак не менее половины населения города. Впрочем, это гипербола

В реальности же было опробовано несколько изменений в схеме, способствующих «более правильному» использованию ламп, но не требующих при этом значительной переделки конструкции.

Принципиальная схема одного канала модифицированного усилителя показана на рис.1

Вновь введенные элементы прежде всего нарушили привычную их нумерацию на принципиальной схеме, поэтому будьте внимательны — здесь и далее будет использоваться новая нумерация.

О схеме.
Прежде всего, по настоятельным рекомендациям настоящих аудиофилов, были введены конденсаторы в катодные цепи автоматического смещения: C4 и C7 для ламп VL1 и VL2 соответственно. Благодаря этим конденсаторам устраняется влияние катодных резисторов (фактически — устраняется местная ООС по току) на выходное сопротивление усилительных каскадов (без этих конденсаторов оно заметно выше). И, если для каскада на VL1 это проявляется не столь явно, то ввод конденсатора C7 в цепь катода выходного пентода VL2 позволил (хотя и совсем немножко) увеличить максимальную выходную мощность усилителя.

Несколько усложнена цепочка подачи общей ООС (R4,R7) в катодную цепь первой лампы (R5,C4). Это сделано в связи с желанием уменьшить влияние параметров этой цепочки на режим лампы VL1. Теперь напряжение смещения лампы VL1 практически полностью определяется величиной сопротивления катодного резистора R5, вследствие чего отпадает необходимость в его подборе после изменения глубины обратной связи.

Введен еще один двупозиционный джампер JP2, повышающий степень удобства любителям экспериментировать. Джампер позволяет переключать выходную лампу из пентодного режима в триодный и наоборот. (На схеме изображено пентодное включение — когда экраниующая сетка подключена к источнику питания. В триодном включении экранирующая сетка подключается непостредственно к аноду, чем обеспечивается достаточно глубокая местная ООС по напряжению, при этом вольт-амперные характеристики — ВАХ — лампы становятся очень похожими на ВАХ триодов, из-за чего и возникло такое название.) Надо заметить, что использование этой возможности требует особой аккуратности от экспериментатора — изменение режима лампы часто ведет за собой необходимость коррекции величины смещения на первой сетке, а это значит, что необходимо при этом изменять и величину сопротивления R10.

Печатная плата была доработана с учетом вышеизложенных изменений. Удалось сохранить ее прежний размер и механические параметры. Но так как монтаж стал плотнее, при сборке нужно обращать внимание на габариты используемых электролитических конденсаторов.

Вариант печатной платы с джампером JP2, однако, кажется не совсем удачным из-за излишнего количества дополнительных проводников, существенно повышающих плотность монтажа (между контактами джампера напряжение может достигать 300 Вольт — поэтому нужно внимательно отнестись к соблюдению зазора между дорожками платы во избежание пробоя).

Печатная плата с JP2 [gif, 300dpi, 122 кБ]
Печатная плата без JP2 [gif, 300dpi, 119 кБ]

О нагреве конденсаторов. Многие заметили, что при эксплуатации усилителя происходит нагрев электролитических конденсаторов. Нагрев происходит вследствие теплового излучения ламп и, на мой взгляд, не является сколько-нибудь опасным — конденсаторы C3 и C6 нагреваются до температуры порядка 40-45 градусов, а это весьма немного. Однако надо отметить, что компоновка печатной платы усилителя расчитана на открытую конструкцию и, в случае размещения усилителя, смонтированного на предлагаемой печатной плате, в каком-либо корпусе, не исключено, что придется применить тепловые экраны для уменьшения степени нагрева конденсаторов.

О замене ламп. Наиболее близкой по параметрам к лампе 6П14П является 6П18П. Фактически лампы очень близки (при отсутствии маркировки их не отличить вообще) и различаются лишь, если верить справочнику, номинальным напряжением на аноде, которое у 6П18П составляет 170 В при максимально допустимом 250 В. Однако 6П18П прекрасно работает и при более высоких напряжениях и может быть установлена вместо 6П14П без каких-либо изменений в схеме. К сожалению, на этом список ламп, пригодных для такой замены заканчивается — для остальных ламп необходим подбор катодного резистора. Наиболее близкие по параметрам к 6П14П лампы:

Лампа
Ток анода
Смещение
R10
Мощность резистора
Выходная мощность
6П15П
35 мА
-2.5 В
75 Ом
0.5 Вт
2.5 Вт
6П33П
48 мА
-15 В
270 Ом
2 Вт
4.2 Вт

Возможно применить лампу 6П1П (с катодным резистором 240 Ом), но у нее другая цоколевка, что влечет за собой необходимость изменения рисунка печатной платы. Лампу 6П43П применить затруднительно (хотя цоколевка и совпадает) из-за большой величины необходимого для ее работы смещения (для этой лампы выгоднее применять т.н. фиксированное смещение от отдельного источника).

Лампа 6Н3П без каких-либо переделок заменяется на лампу 6Н26П. Без изменений схемы возможно применение 6Н1П, но она отличается цоколевкой. 6Н2П и 6Н23П малопригодны из-за малого тока анода у 6Н2П (всего 2,3 мА) и сильного микрофонного эффекта у 6Н23П, но попробовать использовать их можно, также учтя их цоколевку (аналогична цоколевке 6Н1П)

Андрей Ковалёв (Тюмень)
Оригинал статьи

Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот

VL1
Лампа6Н3П1
VL2
Лампа6П14П1
С1
Конденсатор0.068 мкФ1
С2
Конденсатор0.027 мкФ1
С3
Электролитический конденсатор22мкФ 350В1
С4
Электролитический конденсатор100мкФ 6.3В1
С5
Конденсатор1 мкФ1
С6, С7
Электролитический конденсатор330мкФ2
С6 — на 350В, С7 — 16В С8
Конденсатор0.1 мкФ1
R1
Резистор390 кОм1
0.5Вт R2
Резистор82 кОм1
0.5Вт R3
Резистор220 кОм1
R4
Резистор27 Ом1
R5
Резистор510 Ом1
R6
Резистор47 кОм1
0.5Вт R7
Резистор100 Ом1
0.5Вт R8
Резистор3.3 кОм1
0.5Вт R9
Резистор150 кОм1
1Вт R10
Резистор120 Ом1
1Вт R11
Резистор220 Ом1
R12
Резистор100 кОм1
R13
Резистор22 кОм1
R14, R15
Резистор10 кОм2
0.5Вт ТР-1
ТрансформаторТВЗ-1-91

источник: https://bestschemes.ru/ламповый-умзч-начального-уровня/