Сайт посвящен ламповой технике
и качественному звуку
На главную   Обратная связь
Статьи и схемы
Программы
Справочник
Обзоры
Книги
Библиотека
Пром.аппаратура
Разное
 
Портал для радиолюбителей



 

Святая простота или бестрансформаторный лампово-транзисторный усилитель мощности

На многих тысячах страниц воспета красота лампового звука и для многих, кто вкусил эту необычайную музыкальность и, не побоюсь этого слова, человечность, ламповое звуковоспроизведение стало пожизненной страстью, ибо становится очевидным, что лучшего в звуковоспроизведении нет и не будет.

Но, как показывает суровая практика, далее наступают мучительные годы поисков совершенства, бессонные ночи и опухшие уши. Ведь правильный ламповый аппарат необычайно чувствителен к каждому компоненту и при подборе оных результат чаще всего абсолютно непредсказуем. На моей практике, к примеру, неоднократно случалось отказываться от общепризнанных дорогих разъемов в пользу совершенно безымянных китайских экземпляров, потому что именно этот китайско-марсианский сплав металлов именно в этой схеме давал наиболее волшебный результат!

И особенная головная боль в истории с ламповыми усилителями с трансформаторным выходом возникает в процессе подбора акустики, ибо, как показывает опыт, то, что с одними колонками дает воистину божественный результат, с другими может дать самый отвратительный звук, который вы только слышали. А подбирать колонки, меняя их, как шнуры, согласитесь, не так-то просто.

Но годы идут, и голова седеет, да и лень-матушку никто не отменял... Вот именно на стыке таких полярных соображений и родилась эта схема, предназначенная для тех, кто желает побыстрее начать наслаждаться музыкой, максимально сократив время и мучения на этапе изготовления усилителя.

Кто виноват и что делать?

Как известно ключевым звеном усилителя мощности является выходной трансформатор, от него зависит 50, если не 70 процентов звучания аппарата. Изготовление "высокохудожественного" трансформатора сравнимо с изготовлением скрипки, и это отнюдь не преувеличение. Так что сделать достойный трансформатор в домашних условиях далеко не каждому под силу. К тому же именно сложные и нелинейные амплитудно-частотные и резонансные процессы, возникающие во взаимодействии трансформатора с акустической системой, порождают капризность и сложность подбора пары усилитель-колонки. Хотя, конечно, если такой подбор успешно удался, мы в итоге и получаем этот пресловутый замечательный звук. Попытаемся проанализировать ситуацию: на мой взгляд, ключевым моментом является тот факт, что трансформатор является, по сути, конвертором сопротивлений и позволяет высокоомному ламповому каскаду быть нагруженным на низкоомный динамик, т.е. лампа как бы "чувствует" акустику, что и дает во многом красивый звук. Есть ли у нас возможность обойтись без трансформатора, сохранив при этом данный принцип? Оказывается, есть! Это всем известный эмиттерный повторитель. Он является по сути конвертором сопротивлений, и его входное сопротивление зависит от того, что "делается" в эмиттерной цепи. На базе эмиттерного повторителя и была разработана следующая схема (см. рис. 1).

Описание и параметры

В этой схеме реализован золотой принцип хайэнда - максимальная краткость и простота звукового тракта.

Принципиальная схема усилителя

Рис.1. Принципиальная схема усилителя

Усилитель напряжения выполнен на триоде и формирует общий характер звучания схемы, далее следует усилитель тока на составном транзисторе, который в данном варианте включения вносит в звук минимально возможную окраску.

При этом лампа-драйвер (половина сдвоенного триода) напрямую нагружена через эмиттерный переход на резистор R3 и нагрузку, исключено даже анодное сопротивление. Однотактный выходной каскад работает в жестком режиме А (ток покоя 1,25 А, в виде тепла рассеивается 27 Вт). Усилитель охвачен мягкой и неглубокой обратной связью за счет падения напряжения на резисторе R2.

В итоге мы получаем весьма благородное, свойственное ламповым усилителям, звучание при практически максимальной простоте и дешевизне изготовления. Звук этого совсем не сложного усилителя можно охарактеризовать как прозрачный, детальный, теплый, с хорошо прорисованной панорамой и весьма динамичный. При этом, благодаря транзисторной "всеядности", практически исключаются сложности с подбором акустики. Это и стало причиной опубликовать эту схему: я надеюсь, что многие новички (и не только) в сфере лампового звука смогут благодаря ей получить красивое и благородное звучание при минимальных усилиях и затратах.

Рассчитан усилитель на нагрузку 8 Ом. Выходная мощность около 8-ми Вт на канал, в зависимости от характера музыкального произведения и того уровня гармоник, который на ваше ухо еще воспринимается, как художественный. Этой мощности оказывается вполне достаточно для домашнего звукового комплекса. Чувствительность - 0,6 В, что отлично подходит к большинству современных источников сигнала. Частотная характеристика очень линейна и снизу ограничивается лишь емкостью С1, при указанном номинале мы получаем нижнюю частоту воспроизведения около 5-ти Гц, что опять же выигрыш по сравнению с трансформаторным выходом. Хочу пояснить: здесь и далее в отношении вроде бы строгих технических характеристик я часто буду говорить "примерно" и "около" - это связано с тем, что на самом деле субъективное восприятие звука часто очень сильно отличается оттого, что мы видим на приборах. И так как финальный пользователь данной конструкции человек, а не осциллограф, то и измерять многие величины мы будем человеком и настраивать схему под человека.

Детали и конструкция

Данная схема обладает классической ламповой чувствительностью к компонентам! Поэтому к их подбору рекомендую отнестись серьезно. Начнем с регулятора громкости - как известно, это весьма критический и сложный узел, благодаря плохому переменному резистору мы можем значительно потерять прозрачность и глубину звука! Если у вас нет возможности или желания использовать такие вещи, как ALPS или Riken Ohm, пусть это будет хотя бы тщательно отобранный и приведенный в порядок советский СП3 максимальной мощности, и не забудьте почистить скользящие металлические контакты, обеспечивающие соединение ползунка с выводом резистора! Главное - не ставить дешевые современные импортные резисторы. Очень хороший вариант - сделать ступенчатый регулятор на основе советского многопозиционного переключателя с посеребренными контактами, благо их легко достать на радиорынках. Схема такого регулятора приведена на рис. 2.

Схема ступенчатого регулятора

Рис.2. Схема ступенчатого регулятора

При проектировке данного регулятора ставилась задача получить максимальное качество.

И действительно, в цепи источник - сетка лампы всего один резистор и ни одного контакта, в цепи сетка - земля один резистор и один контакт. Правда, в итоге мы имеем изменяющееся от 17,3 до 29,5 кОм входное сопротивление усилителя, но для большинства современных источников сигнала это абсолютно приемлемо. Если необходимо получить большее входное сопротивление, например, для подключения к ламповому источнику, пропорционально увеличьте номиналы всех резисторов на требуемую величину.

Сдвоенный переключатель должен быть с перемыканием соседних контактов в момент коммутации (иначе при переключении на малых громкостях будут неприятные броски громкости), его, конечно, тоже необходимо тщательно почистить и привести в порядок (посеребренные контакты необходимо чистить ученической резинкой, ни в коем случае не используйте лезвие или надфиль!).

Постоянные резисторы двухваттные, вполне подойдут МЛТ. Не поленитесь для левого и правого канала регулятора отобрать резисторы максимально близких номиналов! Монтировать их нужно прямо на переключателе.

Регулятор громкости рекомендую делать сдвоенным - это гораздо удобнее в эксплуатации, а возможность регулировать баланс в современной качественной системе, как показывает практика, вещь не нужная.

R3 - проволочный 20-ти ваттный, и учтите, что он будет значительно нагреваться!

R2 - двухваттный, можно составной (параллельно 1 Ом + 1 Ом МЛТ-2), любители "бархатности" звука могут попробовать угольные ВС. Меняя сопротивление R2 в пределах 0,2...1,2 Ома, мы будем получать различную глубину обратной связи и, соответственно, различный коэффициент усиления и уровень гармоник. Уменьшая сопротивление, мы будем получать большую чувствительность и более "теплый" и "жирный" звук, увеличивая - меньшую чувствительность и большую прозрачность.

Лампу VL1 рекомендую подыскать 60-70-х годов, при этом есть смысл послушать как простой, так и ЕВ вариант 6Н23П, они звучат по- разному. Любители особой прозрачности и легкости звучания могут попробовать ЕСС88 (цоколевка та же), в частности, старые Tesla или RFT с позолоченными ножками будут очень хороши. Лампу необходимо выбрать с низким внутренним сопротивлением так, чтобы на эмиттере VT1 было напряжение 10...12,5 В.

Составные транзисторы VT1 могут быть с любой буквой, желательно отобранные по максимальному коэффициенту передачи. КТ825 советских времен дают, на мой взгляд, более прозрачный звук, современные - более бархатистый. Можете попробовать сделать составной транзистор самостоятельно; к примеру, интересное, более мягкое звучание дает пара КТ3107И + КТ816, а большую прозрачность даст КТ3107И + КТ818 (в этом случае нужно будет подобрать лампу с большим внутренним сопротивлением, в крайнем случае, возможно, придется добавить анодный резистор). Транзистор размещается на радиаторе площадью не менее 1000 см2! Лучше не использовать электрическое изолирование транзисторов от радиатора, а разместить их на раздельных радиаторах, изолированных друг от друга и от корпуса.

С1 и С2 желательно зашунтировать неполярными конденсаторами емкостью около 1 мкФ, из наших рекомендую попробовать МБГЧ, МБГП, МБМ, КБГ - звук будет разным, и вы сможете подстроить его согласно личным пристрастиям. Особенно это резонно, если вы используете дешевые импортные электролиты. Можете попробовать отечественные электролиты советских времен, в некоторых случаях они звучат весьма интересно.

Дроссель фильтра питания L1 содержит не менее 300 витков провода 0,3...0,5 мм, намотанных на железе от сетевого трансформатора габаритной мощностью 10...20 Вт. Отличный вариант - сгоревший трансформатор от китайского магнитофона, намотанный до заполнения. Сопротивление дросселя постоянному току 1-2 Ома.

При расчете и изготовлении сетевого трансформатора учтите падение напряжения под нагрузкой! В итоге мы должны получить на верхнем контакте R3 напряжение около 22 В. "Ленивый" вариант - приобрести готовый трансформатор -10+10 В * 3 А и питать накал лампы через гасящий резистор 11,3 Ом * 2 Вт.

Диодный мост на ток 10-20 А.

Настоятельно рекомендую сначала собрать усилитель в макетном варианте со всеми предполагаемыми деталями, разъемами, проводами и припоем и отстроить его, подобрав лампу по внутреннему сопротивлению и, добившись подбором компонентов желаемого звучания, лишь затем собрать его окончательно в корпусе!

Рекомендуемый окончательный монтаж следующий (см. рис. 3).

Компоновка усилителя

Рис.3. Компоновка усилителя

Детали размещаются как на принципиальной схеме, по ходу сигнала с минимальной запутанностью. Монтаж навесной, максимально используются выводы самих деталей, монтажный провод 1...1,5 мм в сечении, соединения минимальной длины. Провода накала следует скрутить вместе. Общие провода все сходятся в одной точке, расположенной рядом с С2, там же происходит заземление корпуса. Через корпус никакие токи течь не должны! Лампу VL1 можно припаять, исключив потери качества в панельке и контактах, при анодном напряжении в 12 В менять вам ее придется очень и очень не скоро.

Хороший вариант - разместить входные разъемы на передней панели рядом с R1 и VL1, а вот сетевой выключатель, наоборот, отодвинуть подальше, на заднюю панель.

VT1 и R3 должны иметь хорошую вентиляцию, т.к. в сумме на двух каналах будет выделятся в виде тепла около 60 Вт; хорошо их вынести наружу, например, на верхнюю панель, придав усилителю "винтажный" вид.

Настройка

Так как главная отладка произошла у нас на макете, то настройка готового усилителя сводится к контролю напряжения на эмиттерах VT1' и VT2" (мы должны получить требуемые 10...12,5 В). Проконтролируйте, чтобы усилитель не "гудел" и не возбуждался: если усилитель "гудит", проверьте правильность развода земли, экранировку и изолируйте входные разъемы от корпуса. В случае самовозбуждения на высоких частотах включите сетки VL1 через фильтры-пробки, состоящие из 15-ти витков монтажного провода, намотанных на небольших ферритовых кольцах. Сбалансировать каналы по коэффициенту усиления, в случае ощутимого разброса между триодами лампы, можно подбором резисторов R2, рекомендую использовать естественный разброс между экземплярами, а не довешивать дополнительные резисторы.

Напоследок любителям "жирности" звучания рекомендую попробовать зашунтировать R2 емкостью в 4700 мкФ, исключив обратную связь, при этом в несколько раз возрастет чувствительность усилителя и немного упадет выходная мощность. Так же скажу, что на основе этой схемы можно создать превосходный усилитель для наушников, сделав номинал R3 равным внутреннему сопротивлению оных и пересчитав соответствующим образом R2, а так же все токи и мощности.

Успехов и отличного звука!

Владислав Креймер, г. Донецк
Журнал "Радиолюбитель" 2008, № 4

Справочные параметры ламп: 6Н23П

Комментарии к статье:
  Добавил:  Владимир
Радиатор 1000см2, может в мм2?
  Дата: 2013-03-24 15:03:19
  Добавил:  Гудвин
1000 мм2 - это площадь пластины размером 31х31 мм. Это даже меньше площади поверхности транзистора КТ825.
  Дата: 2013-04-01 08:57:14
  Добавил:  Волгоград
Где резистор смещения на базу?
  Дата: 2013-05-11 15:02:29
  Добавил:  Константин
Всё же хотелось бы подробней о задании режима базы транзистора VT1
  Дата: 2013-07-05 13:17:50
  Добавил:  Nik
Отличная схема, прекрасно работает!
  Дата: 2013-09-28 15:43:35
  Добавил:  nik
все отлично работает. спасибо.
  Дата: 2014-01-11 20:53:04
  Добавил:  Илья
Если брать готовый дроссель - какая у него должна быть индуктивность?
  Дата: 2014-01-19 13:32:52
  Добавил:  Vorobejka
А если резистор R3 заменить дросселем, как в конструкции Гришина, исключить конденсатор С1, и нагрузку включить параллельно дросселю, то получится еще проще.
  Дата: 2014-02-04 16:56:17
  Добавил:  Владимир
На нагрузку 6 Ом будет работать?
  Дата: 2014-02-04 20:30:15
  Добавил:  IZDEWATELSTWO
КЛАСС! сказала китайская компютерная
копеечная акустика...?
недооценили генератор тока
где найти помойку с такими деталями ?
  Дата: 2014-02-09 21:42:20
  Добавил:  izdewatel stwo 2
програмисты сайта молодцы - редкий
случай работоспособности ООС
обратной связи JS Naycwist.
  Дата: 2014-02-09 22:05:18
  Добавил:  Илья
Несмотря на утверждения критиков, утверждающих что в нелинейном режиме лампа будет только хрипеть, звук действительно неплох, особенно для такой простоты. Хвала Владиславу Креймеру, Ура, товарищи!
  Дата: 2014-05-29 22:59:36
  Добавил:  Артем
А если в мост будет работать
  Дата: 2014-08-08 11:34:40
  Добавил:  Oleg_P3700
Чудесный усилитель.Поставил импортные транзисторы (аналоги кт825)- звучание меняется. С лампой 6Н23П звук воздушный и достойный (с 6Н27П- хуже). В качестве питающего транса использую импульсный БП ноутбука 19 вольт. Фона нет.С С1=20000,0 мкф низ бархатный. Макетил простоту2, ИМХО этот звучит лучше. Огромное спасибо автору!
  Дата: 2014-10-20 15:54:49
  Добавил:  chuvak
можна ли поставить R3 один 50 вт резистор на два усилка вместо двух по 20 вт?
  Дата: 2014-10-22 21:48:22
  Добавил:  Михаил
Нет, поставить один резистор R3 50 вт на два усилка вместо двух по 20 вт нельзя.
  Дата: 2014-10-29 06:41:04
  Добавил:  Сергей
Интересная схемка. Можно попробовать. Сидит в голове идея собрать 2 моноблока при этом возникают следующие вопросы... 1-й. Низкое сопротивление лампы наверно можно получить параллельным включением половинок? 2-й. Накал наверное лучше питать от отдельной обмотки со средней точкой или другого транса? 3-й. А использовать MOSFET вместо КТ 825 никто не пробовал? Есть у кого нибудь опыт в реализации подобных идей? Поделитесь...
  Дата: 2014-12-30 09:46:12
  Добавил:  Александр
Собрал данный усилитель , настоятельно рекомендую ставить очень хорошее охлаждение и очень мощные резисторы
ибо топит дай боже, как вариант можно сделать грелку для ушей , при этом использовать куда боле мение мощные детали и как вариант поставить галетный переключатель с эквивалентами нагрузки отказатся от дешового потанциометра поставить делитель на вход и регулировать звук непосредсвенно на источнике , насчет шунтирования обратной связи емкостями в 4700мкф очень рекамендую
  Дата: 2015-01-09 20:30:26
  Добавил:  Александр
вот если интересно пример моей работы https://www.youtube.com/watch?v=kb1RHEQgftE
https://www.youtube.com/watch?v=AnMO0mUXfHY
особо там нечего не увидеть и не услышать)
  Дата: 2015-01-09 20:36:31
  Добавил:  Юрий
собрал на макете один канал.. нет мощн. рано наступает ограничение сверху ( по скопу), на эмитере 15 в. чую много , а как выровнять ... Ламп не так много что бы искать по вн. сопру подходящие, че делать ? Видатьне мой день сегодня...
  Дата: 2015-02-02 20:15:16
  Добавил:  Владимир
Господа, а схема будет работать на 4 Ом нагрузку?
  Дата: 2015-02-28 12:13:30
  Добавил:  егор
да на 4 ом работает
  Дата: 2015-03-12 20:15:53
  Добавил:  Фёдор
Пробовал на макете пару КТ3107и+КТ818, а если попробовать МП39+ГТ806?
  Дата: 2015-03-24 15:36:38
  Добавил:  дебил
ребят, а если собрать 2 и в мостовую схему?? будет ли работать если после кондера с1 поставить затвор полевика, и снимать с него мощность как с А класса будет толк?
  Дата: 2015-04-16 20:06:01
  Добавил:  Фёдор
Как КТ 827 включить взамен 825?
  Дата: 2015-04-27 10:13:45
  Добавил:  Олег
Схема очень кривая,хорошего звука не видать.
  Дата: 2016-10-02 23:37:43
  Добавил:  Kurt Hauenstein
шлялся по нету - наткнулся, почитал комменты. делал я его в 2010 на "фанерке". даёт честный звук, но восемью ваттами не пахнет. сколько - не помню. пробовал мудрить с аналогом и составными транзисторами - кт 825 однозначно ЛУЧШИЙ. добыл за бешенные деньги 6н27п. сравнил с копеечной 6н23п - даром выбросил деньги на 6н27п.
  Дата: 2020-05-14 19:16:53
  Добавил:  Валерий
Здравствуйте, есть КТ896А в корпусе ТО-218, подойдут ли они?
  Дата: 2021-08-14 15:53:17
  Добавил:  SIRBU MIHAI
НРАВИТСЯ ЛАМПОВЫЕ УСИЛИТЕЛИ
  Дата: 2021-09-21 12:30:51
  Добавил:  Александр
Владимиру : это же печка : там чем больше , тем лучше .
  Дата: 2023-06-08 17:32:13
  Добавил:  Александр
В моём случае , видимо , следует ` колхозить ` всё из отдельных частей , что увеличивает габаритные размеры монтажа , однако , улучшает охлаждение деталей .
  Дата: 2023-06-08 17:42:19
  Добавил:  Александр
При повторении учтите , что внутри транзистора КТ825 встроены резисторы , [ https://yandex.ru/images/search?img_url=https%3A%2F%2Fmirshem.ru%2Fwp-content%2Fuploads%2F2021%2F09%2Fanalog-kt825-v-sheme.jpg&lr=20147&pos=0&rpt=simage&source=serp&text=кт825%20схема ] . Не забывайте , что они там прецизионные ; что задаёт класс точности для всех элементов схемы .
  Дата: 2023-06-08 23:48:50
  Добавил:  Александр
text="Re : Александр , про встроенные резисторы : Т.к. резисторы , встроенные в составной транзистор КТ825 имеют низкое отклонение сопротивление от номинала , то остальные элементы схемы тоже должны являться точными . Таковыми являются и электронные лампы ( главное , подобрать ) . Это дает почву для размышлений о замене выходного транзистора на гибридный транзисторно-ламповый каскад . Второй повод задуматься о замене составного выходного транзистора марки КТ825 является то , что в данной схеме он работает на пределе , и по-хорошему , ему нужно хорошее охлаждение , а лучше , замена . А это говорит , что в данном соединении транзисторов что-то не так ; следовательно , надо подобрать другое соединение . Таким соединением может оказаться каскодное или последовательное по постоянному току соединение биполярного транзистора и электронной усилительной лампы . Подобрать данную пару не составит труда , если знать , где искать : <div><a>https://radiolibrary-online.ru/page.php?post=83-5128439ff5e8224c800d764c7c589fcb</a></div>
  Дата: 2023-08-15 22:10:50
  Добавил:  Александр
text="Re : Александр , про встроенные резисторы : Т.к. резисторы , встроенные в составной транзистор КТ825 имеют низкое отклонение сопротивление от номинала , то остальные элементы схемы тоже должны являться точными . Таковыми являются и электронные лампы ( главное , подобрать ) . Это дает почву для размышлений о замене выходного транзистора на гибридный транзисторно-ламповый каскад . Второй повод задуматься о замене составного выходного транзистора марки КТ825 является то , что в данной схеме он работает на пределе , и по-хорошему , ему нужно хорошее охлаждение , а лучше , замена . А это говорит , что в данном соединении транзисторов что-то не так ; следовательно , надо подобрать другое соединение . Таким соединением может оказаться каскодное или последовательное по постоянному току соединение биполярного транзистора и электронной усилительной лампы . Подобрать данную пару не составит труда , если знать , где искать : <div><a>https://radiolibrary-online.ru/page.php?post=83-5128439ff5e8224c800d764c7c589fcb</a></div>
  Дата: 2023-08-15 22:26:42
  Добавил:  Александр
Зы : крайний комментарий : транзистор КТ905А и лампа ГУ-50 .
  Дата: 2023-08-15 22:27:18
  Добавил:  Максим
Повторил. Хорошо получилось с трансформатором "ТС-180-2"
  Дата: 2023-10-22 16:07:54
  Добавил:  Максим
Расплавил несколько дросселей L1, был вынужден поставить вместо дросселя резистор, существенной разницы на слух не почувствовал (подсмотрел в одной заводской сборке, что стоит именно резистор в фильтре питания), так что если брать изначально заточенный под лампы трансформатор и ставить в фильтр питания резистор, то всё ещё проще
  Дата: 2023-10-22 16:25:34
Добавить комментарий:
   
Ваше имя:
Комментарий:
Сколько Ом в резисторе сопротивлением 1.6 кОм?