Этот усилитель был сделан в 2015 году. Поводом к его созданию послужило наличие у меня на тот момент комплекта трансформаторов от катушечного стереомагнитофона «Яуза-10». Бюджет на его постройку, в силу жизненных обстоятельств, был крайне скудным. Отсюда и корпус из фанеры, оклеенный искусственной кожей, и некоторая неоптимальность конструкции, и использование деталей, которые имелись в наличии. Однако при разработке этого усилителя были проведены все необходимые расчеты и измерения. А потом, вдруг кому-то, у кого нет средств на реализацию более технически совершенных проектов, захочется сделать подобный усилитель, используя детали от старой техники. По крайне мере из этой статьи Вы узнаете, стоит ли это делать, или нет.
Прежде чем решать, какую схемотехнику использовать и какие лампы применить, необходимо было оценить, что представляют из себя выходные трансформаторы от магнитофона «Яуза-10». Уже по их габаритным размерам было ясно, что сделать качественный ламповый усилитель для работы с акустическими системами (АС) на них не получится, что и подтвердилось позже результатами измерений. Поэтому было решено делать усилитель для наушников с возможностью подключения АС.
В «Яузе-10» выходные трансформаторы работали в однотактном выходном каскаде на лампе 6П14П в пентодном включении. Собраны они были без изолирующей прокладки в зазоре. Параметры у них, как видите, оставляют желать лучшего. Однако, альтернативы не было. Трансформаторы я пересобрал с прокладкой в зазоре и принялся за графоаналитические расчеты. Решено было в выходном каскаде оставить лампы 6П14П, а во входном применить двойной триод 6Н6П для обоих каналов сразу. В программе MS Excel у меня были сделаны электронные таблицы для расчета параметров каскадов на лампах по их ВАХ. В выборе оптимальных режимов работы очень помогала программа SE Amp CAD. Просчитывались разные варианты, но в итоге было выбрано пентодное включение лампы 6П14П в выходном каскаде и введение неглубокой ООС. Ниже показан блок фотографий со скриншотами ВАХ ламп и моих электронных таблиц.
Как итог, была начерчена принципиальная схема усилителя и источника питания.
Каких-либо особенностей схема не имеет и представляет собой один из классических вариантов однотактного лампового усилителя. Сопротивления R16-R33 нужны, чтобы при подключении наушников режим выходного каскада оставался неизменным. Естественно, их можно заменить двумя резисторами эквивалентного сопротивления и мощности, но таковых на тот момент у меня не было. Схема рассчитана на подключение наушников сопротивлением от 16 до 32.Ом, или АС с сопротивлением 4.Ом. Резисторы R36, R37, R40, R41 снижают бросок тока в цепях анодного питания и накала в момент включения. Делитель R42, R43 формирует компенсационное напряжение для запирания паразитного диода «нить накала-катод». Тумблер «Анод» позволят вручную выполнить задержку подачи анодного напряжения для экономии ресурса ламп. Тумблер «Заземление» позволяет разорвать «земляную петлю», если это становится необходимым. Вот так выглядит усилитель внутри:
Корпуса трансформаторов и дросселя соединены с общим проводом. В блоке фотографий ниже приведены результаты измерений коэффициента гармоник усилителя (total harmonic distortion - THD) и переходной характеристики.
В качестве источника сигнала использовался генератор Г3-102. Для оценки переходной характеристики использовался генератор Г5-63. К выходу был подключен эквивалент нагрузки и вход звуковой карты ПК. Использовалась программа Spectra LAB. Контроль формы сигнала проводился на осциллографе С1-77. Для измерения напряжения на выходе усилителя, при оценке АЧХ, использовался милливольтметр В3-41.
Измерять коэффициент гармоник на более высоких частотах и коэффициент интермодуляционных искажений я не стал, т.к. по приведенным замерам на частоте 1кГц уже было все предельно ясно. Итак, по результатам обработки полученных данных, получился усилитель со следующими характеристиками:
Для большей наглядности я построил графики зависимости коэффициента гармоник от выходной мощности.
Помимо основных измерений было проведено исследование влияния разных экземпляров лампы 6Н6П на коэффициент гармоник усилителя и разброс коэффициентов усиления каналов. Результаты сведены в таблицы.
Какие выводы можно сделать из этой конструкции? Результаты измерений характерны для типичного однотактного усилителя на электронных лампах. Как и ожидалось, с чувствительными низкоомными наушниками он работает вполне сносно, обеспечивая достаточно широкий диапазон частот и приемлемый коэффициент гармоник при выходной мощности не более 100мВт, что зачастую вполне достаточно. С акустическими системами дела обстоят значительно хуже, т.к. для прослушивания музыки с этим усилителем понадобятся АС, обеспечивающие нужное, для комфортного прослушивания, звуковое давление при мощности 1,5Вт. Звучание этого усилителя при работе с наушниками было весьма неплохим. Так что если очень хочется услышать «Ламповый звук» при минимальных затратах, то для начала можно попробовать собрать подобный усилитель, применив в нем трансформаторы от старых ламповых радиоприемников, или радиол.
Соловьев Максим, г. Калуга, 2015г.