Я давно занимаюсь разработкой и производством универсальных модулей для самостоятельной сборки (DIY-модули), которые как правило имеют много схем включения и унифицированный размер 100 х 100 мм. Это позволяет проектировать устройства и заменять одни модули другими, менять пространственное положение модулей, вращать их вокруг оси для оптимального размещения в корпусе устройства. В качестве примера хочу показать, как можно применить некоторые модули для создания высококачественного лампового предварительного усилителя.
Получилось у меня - получится и у вас!
Для проекта будут использоваться два модуля, которые ранее уже были представлены на этом канале.
Прежде чем собирать предусилитель в корпусе, необходимо убедиться, что собранные модули работают так, как запланировано. Поэтому сначала собираем все вне корпуса, проверяем режимы, настраиваем оптимальные параметры, а уже потом переносим сборку в красивый корпус.
Вопросы изготовления корпуса предусилителя я затрагивать не буду. У каждого свое представление о прекрасном, поэтому ограничимся единственным значимым критерием "начинка должна разместиться внутри корпуса". Все остальное на вкус и цвет сборщика.
Для питания предусилителя потребуется анодно-накальный трансформатор с тремя обмотками:
- анодная (250-300 В на ток 20 мА и более);
- накальная для кенотрона 6Ц4П (6.3 В на ток 0,7 А и более);
Накал кенотрона 6Ц4П я буду питать переменным напряжением напрямую от трансформатора.
Накал ламп предварительного усиления будет осуществляться постоянным стабилизированным напряжением, чтобы исключить шумы переменного тока, наводящиеся по цепям питания накала. Для получения стабилизированного постоянного напряжения накала 6.3 В с учетом запаса на регулирование требуется переменное напряжение на обмотке трансформатора порядка 10 В.
Я в проекте применил R-core трансформатор мощностью 30 Вт с экранирующей обмоткой. Работает абсолютно бесшумно!
Как видно на фото, трансформатор установлен на унифицированном монтажном месте, предназначенном для размещения модулей размером 100 х 100 мм. Для установки трансформатора использовалась переходная плата, изготовленная на лазерном ЧПУ, но никто не мешает изготовить ее более традиционным способом, например, выпилить электролобзиком и просверлить необходимые отверстия под размер используемого трансформатора. Можно было бы применить любой другой трансформатор подходящих размеров и установить его с использованием переходной платы в корпусе предусилителя. Подобный способ очень удобен в процессе проектирования и изготовления электронных устройств, так как позволяет почти свободно изменять пространственное расположение модулей и их ориентацию.
Обсуждать модули предварительного усилителя и комбинированного блока питания не имеет смыла - для них созданы отдельные темы в канале, где все подробно расписано. Схема соединений трансформатора и модулей проста и интуитивно понятна. Обмотки трансформатора подключаются к модулю комбинированного кенотронного блока питания, который в свою очередь обеспечивает питанием универсальный модуль предварительного усилителя. Думаю, что здесь все очевидно. Будем считать, что с питанием разобрались!
Переходим к аналоговой части лампового предусилителя.
Входные цепи поступают на регулятор громкости. Селектор входов в моей конструкции не предусмотрен. Мне он попросту не нужен. Если есть необходимость - его можно добавить, осуществив коммутацию входных сигналов с помощью галетного переключателя или сигнальных реле. Регулятор громкости может быть любым на ваше усмотрение. Можно применить движковый потенциометр типа ALPS RK27, можно значительно улучшить качество звучания и применить модуль стереофонического регулятора громкости на базе релейного аттенюатора.
Я в своей конструкции применил дискретный регулятор громкости 50К на базе высокоточных постоянных резисторов фирмы Philips и галетного переключателя на 24 позиции.
Делители напряжения в регуляторе громкости подобраны таким образом, чтобы обеспечивать следующие степени ослабления сигнала в зависимости от положения регулятора громкости.
Входные и выходные цепи предусилителя небалансные, реализованы на разъемах типа RCA.
В предусилителе предусмотрено два выходных канала "развязанных" между собой резистором для исключения непосредственного параллельного соединения нагрузок между собой. Делать так или нет - решать вам. Мне два запараллеленых выхода нужны для возможности подключения усилителей мощности по схеме Bi-Amping.
Соединение входных цепей и дискретного аттенюатора, дискретного аттенюатора и универсального модуля предварительного усилителя, универсального модуля предварительного усилителя и выходных RCA-разъемов реализовано с помощью проводов с серебряной жилой и экраном.
Аналоговая земля выполнена медной шиной, проходящей через все RCA-разъемы в виде незамкнутой дуги. Для снижения уровня шумов, связь аналоговой земли и защитного заземления по переменному току осуществляется через конденсатор емкостью 100 нФ, связь по постоянному току осуществляется через ограничительный резистор 20 Ом. RC-сборка выполнена в непосредственной близости от цепей аналоговой земли и защитного заземления.
В корпусе предусилителя предусмотрен вырез для установки LCD-дисплея, но в нашей простой конструкции мы обойдемся без него. Вырез будет закрыт тонированным смотровым окошком, чтобы было видно свечение ламп внутри. На внутреннюю поверхность смотрового стекла нанесен логотип, который будет виден только тогда, когда ламповый предусилитель включен, за счет засветки корпуса изнутри свечением радиолам.
Осуществляем подключение всех модулей между собой, а также подключение к дискретному аттенюатору, входным и выходным разъемам.
Подключаем питание и наслаждаемся приятным свечением ламп!
Проверяем все режимы и параметры, после чего со спокойной душой оставляем включенным на прогрев на всю ночь! Но держим это мероприятие под контролем на случай, если что-то вдруг пойдет не так... Крайне желательно подать на вход предусилителя какой-нибудь сигнал с генератора, в моем случае это был мультичастотный сигнал, имитирующий музыкальный сигнал.
В комментариях к отдельным модулям, используемым в этом проекте, были замечания, что радиолампы расположены слишком близко к другим элементам конструкции. Чтобы пояснить, что температурный режим соблюден на нужном уровне, был проведен следующий эксперимент. Предусилитель с закрытой крышкой был оставлен на прогрев на всю ночь (не менее 8 часов), после чего точечным инфракрасным пирометром, показаниям которого я более чем доверяю уже много лет, были сделаны замеры в контрольных точках, которые вы можете увидеть на приведенных фотографиях.
Проведенные испытания показывают, что температурный режим электронных компонентов в полном порядке и приведенные комментарии о перегреве компонентов при таком размещении голословные и не имеют никакого фактического подтверждения.
Ну а теперь самое время провести замеры аудио тракта предварительного усилителя.
Выходной сигнал инвертированный по отношению ко входному.
Коэффициент усиления порядка 12, если быть точным, то 11,89 (+21,5 дБ).
Если вы помните, то мы моделировали эту схемотехнику здесь и получили очень близкий к реальному коэффициент усиления (+21,7 дБ).
Вот вам и сравнение теории и практики! Все работает!!!
Далее проверка на прямоугольном сигнале.
Я вполне доволен полученными результатами и они полностью оправдывают мои ожидания!
Предварительный усилитель можно смело отправлять на прослушивание и оценивать его звучание в составе какой-нибудь крутой аудиосистемы, чем я и займусь в ближайшее время.
В завершение столь длинной публикации - фотографии изготовленного предусилителя с закрытой крышкой.
Ламповый предварительный усилитель (аппаратное прослушивание).
