Идея сборки лампового усилителя у меня в голове витала уже очень давно. Помню ещё в детстве когда занимался в радиокружке я собирал усилитель на 6Ф5П. Он был собран в лучших традициях кустарно колхозного монтажа,имел кучу проблем и поэтому в последствии был заброшен. Сейчас же в более осознанном возрасте с наличием профильного высшего образования по профилю "Промышленная Электроника" я вновь приступаю к делу. Изначально я планировал опубликовать весь материал в виде одной большой статьи, но как это обычно бывает объём все рос и рос. Поэтому было принято решение разделить весь материал на 3 статьи, в которых будут по максимуму раскрыты все основные нюансы проектирования, сборки и настройки усилителя.
Эскизное проектирование усилителя
Прежде всего проектирование любого радиоэлектронного устройства начинается с предварительных расчётов и определения общей структурной схемы устройства. Итак предположим,что наш усилить будет работать от линейного выхода телефона и компьютера и будет развивать мощность в районе 5 ватт на нагрузку 4 Ом. Под эти параметры идеально подходит однотактный ламповый усилитель. Произведём предварительные расчёты, в качестве выходной лампы применим 6п14п т.к она наиболее доступная. Итак примем напряжение питания равным 310 Вольт, в таком случае с учётом падения напряжения на первичной обмотке на аноде пентода будет 285 Вольт (лампы терпеливо относятся к превышению напряжения, но не к превышению тока),ток покоя лампы 48мА (из паспорта). Зная все эти величины не составляет никакого труда рассчитать выходное напряжение усилителя и коэффициент трансформации выходного трансформатора.
Следующим шагом найдём подходящий трансформатор среди советских серийных выходников.
Наиболее подходящими являются трансформаторы ТВ-2Ш2 и ТВЗ 1-9. Наиболее доступным из всех этих трансформаторов является ТВЗ 1-9, его и используем в качестве основы будущего трансформатора. Теперь определимся с топологией выходного каскада. Включение выходной лампы в оконечным каскаде может быть следующим: Пентодное(1), ультралинейное пентодное (2), ультралинейное триодное (3), триодное (4).
Рассмотрим их в кратце:
Пентодное включение - самая большая выходная мощность, самые большие искажения. В чистом виде не используется, как правило используют дополнительную петлю ООС.
Ультралинейное пентодное включение - приемлемая выходная мощность и приемлемый уровень искажений
Ультралинейное триодное включение - меньшая мощность, меньше уровень нелинейных искажений, больше четных гармоник.
Триодное включение - самая маленькая мощность, малый уровень нелинейных искажений, высокий уровень чётных гармоник.
Исходя из ранее изложенных требований выходной каскад будет построен по схеме ультралинейного пентода, которая является балансом между мощностью, гармониками и искажениями.
Изготовление выходного трансформатора
Изготовление выходного трансформатора начинаем прежде всего с его разборки. Берём ТВЗ 1-9 полностью разбираем его, снимаем всю бумагу до обмотки.
Далее продавливаем обмотку по бокам с помощью паяльника через тетрадную бумагу. Это необходимо сделать, что бы обмотка уселась и появилось больше свободного места в окне.
Следующим шагом кладём слой бумаги и начинаем мотать трансформатор согласно схеме:
Все дополнительные обмотки мотаем в том же направлении, в котором намотана обмотка 1-2. После намотки второй секции утрамбовываем её паяльником, как ранее делали с обмоткой 1-2. Третья секция мотается скруткой из трёх проводов диаметром 0.32. После намотки всех обмоток кладём слой изоляции под контактными площадками. И наконец кладём финальный слой бумаги и утрамбовываем обмотки паяльником по бокам. Далее собираем трансформатор не забывая про зазор в виде бумаги А4 (по возможности рекомендую заменить железо, на железо от трансформатора ТВ3-Ш, оно более тонкое и плотно прилегающие). После сборки подключаем трансформаторы выводами 5 и 1 в сеть и замеряем напряжения на обмотках 3-4, 3-6* (оно должно составлять примерно 4,5 и 5,5 В соответственно). Если все в порядке, двигаемся дальше и варим трансформаторы в парафине. После подключаем трансформаторы по схеме:
Далее производим замер напряжений на обмотках 6 и 3 обоих трансформаторов. Если они одинаковые то вам повезло и на этом изготовление выходных трансформаторов для вас завершено. Если же напряжения отличаются, берём молоток и постукиваем по трансформатору, на котором напряжение меньше. Учтите, что железа в трансформаторе должно быть по максимуму и при работе от сети не должно быть ниаких призвуков.
Для чего это все ?
Прежде всего сам по себе трансформатор ТВЗ 1-9 пригоден только для пентодного включения. А во вторых он изначально обладает низкой полосой пропускания (примерно 60-14000 по уровню -3db). Добавлением секции первички, мы увеличиваем индуктивность первички, тем самым расширяем полосу снизу, в свою очередь секции вторички улучшают полосу по верху. Замена железа на железо от твз-ш, позволяет улучшить трансформатор комплексно (увеличить индуктивность, выравнить АЧХ, снизить токи Фуко).
Итог:
В результате всех манипуляций мы получили качественные секционированные выходные трансформаторы из доступных средств. Для тех кто не догадался по поводу расписпиновки, поясню. Вывод 1 к аноду лампы, вывод 2 через резистор к экранной сетке, вывод 5* к + питания усилителя, вывод 3 к динамику, вывод 6* так -же к динамику. Вывод 4 используется для подгонки и может быть как подключен к динамику заместо вывода 6*, так и может быть использован в петле ООС усилителя. Спасибо за внимание, подписывайтесь на канал, ставьте лайки.