Простой ламповый усилитель на 10 вт на 6н2п+6п14п

Содержание / Contents

• 1 Основные параметры получились следующие:
• 2 Моточные изделия
• 3 Конструкция и детали
• 4 Работа над ошибками
• 5 Заключение
• 6 Файлы

Поскольку для раскачки 6П44С требуется большее напряжение чем для раскачки 6П14П, в первом каскаде сначала была применена лампа 6Н2П а не 6Н23П, так как первая имеет несколько большее усиление. Однако при прослушивании усилителя были возвращены лампы 6Н23П как давшие более мягкий и естественный звук. Чувствительности усилителя оказалось достаточно при подачи на него сигнала, с используемого автором DVD плеера.

В этой конструкции мною применены в качестве переходных конденсаторов уже не К73-17, а другие. Конденсатор С1 – типа К40П-2А, а С5, С6 – типа К73-15. Конденсаторы, шунтирующие электролиты С7, С9, C14, C15 – типа К73-17 на соответсвующие напряжения. Выходные трансформаторы намотаны также на несколько меньших сердечниках, чем указаны в статье – оригинале. Все сопротивления типа МЛТ 0,5 и только R9-R12 — МЛТ 2. Вместо ОСМ-0,25 использовалось железо от ОСМ-0,16. В качестве силового трансформатора применен стандартный ТС 180 от телевизора. Только боковые скобы крепления для него взяты от ТС 160 с некоторой доработкой, обусловленной большей высотой сердечника в ТС 180. Можно применить и ТС 160. Просто у меня оказался плохой ТС 160 – сильно гудел несмотря на нормальную стяжку и имел большой ток холостого хода. Выпрямитель анодного питания собран на диодах КД 226. Подойдут диоды с буквами В,Г,Д.

Что это за усилитель? 3 варианта схемы.

Моей задачей было сделать стереофонический ламповый однотактный усилитель с наименьшими затратами. В качестве выходных ламп я использовал советские лучевые тетроды 6П1П в основном потому, что они очень дешево продавались в соседнем магазине радиодеталей.

В этой статье я опишу 3 варианта схемы усилителя: на лампах 6П1П с фиксированным смещением, на 6П1П с автоматическим смещением и на лампах 6П14П (EL84) с автоматическим смещением. Звучание всех вариантов усилителя очень хорошее. Субъективно звук 6П1П и 6П14П несколько отличается, хотя трудно сказать чем. ВЫ можете потратить время и собрать усилитель на обеих лампах и выбрать то звучание которое вам больше нравится. Можно также сделать как у меня — универсальный усилитель который может работать на обоих типах ламп. Это наиболее затратный вариант, так как потребует двух дополнительных панелек для ламп и нескольких дополнительных резисторов и конденсаторов.

Имеет упростить схему и отказаться от фиксированного смещения (в случае с 6П1П ) и сделать усилитель с автоматическим смещением. Просто в этом усилителе я когда-то экспериментировал в фиксированным смещением. Считается что 6П1П лучше работают с фиксированным, а 6П14П — с автоматическим. Хотя на самом деле обе лампы прекрасно работают с автоматическим смещением. В случае использования автоматического смещения вы избавляетесь от большей части блока питания, что сильно упрощает схему в целом.

Видео обзор этого усилителя. Также можно послушать звук (конечно, относительно ютубовского звучания)

Нужно сказать что сейчас я бы так и сделал, но справедливости ради привожу в первую очередь схему так как я ее сделал в 2006 году — на лампах 6П1П с фиксированным смещением.

Лампа 6П1П — лучевой тетрод

Максимальная выходная мощность, которую можно получить от одной такой лампы в однотактной схеме — это чуть больше 4 Вт. Я думал сделать более мощный усилок, но в то же время мне хотелось именно однотактный (SE — Single-ended) усилитель. Как известно, SE выходной каскад обладает специфическим окрашенным «Hi-End» звучанием, обусловленным «благозвучными» четными гармониками в выходном сигнале. но в SE усилителях эффект «лампового звучания» выражен более ярко.

Четные гармоники в сигнале лампового усилителя

11.4. Рассчитываем мощность

Проведем прямую через А и Б, она и будет оптимальной нагрузочной прямой.

В отличие от резистивного усилителя, здесь в режиме покоя к аноду лампы приложено практически полное напряжения питания, а при подаче сигнала —
анодный потенциал будет колебаться относительно этого значения.

Наклон нагрузочной прямой соответствует сопротивлению нагрузки, приведенному к первичной цепи трансформатора, его нетрудно вычислить:
. Заметьте: вдесятеро меньше, чем по критерию «согласования»!

Оптимальный коэффициент трансформации: . Амплитуды токов и напряжений для выходной мощности 1 Вт, пересчитанные
через коэффициент трансформации: u_A = 96 B, i_A = 20,8 мА.

В принципе, лампа может отдать и большую мощность. Максимальную амплитуду анодного напряжения можно оценить как
Е_А — U_OCT = 190 B, тока анода — как I_Amax — I_A = 40 мА. Это
даст выходную мощность 3,8 Вт.

↑ Печатка v.2

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 в высоком разрешении (жмите пипку раскрыть на весь экран)

Печатная плата без JP2 в высоком разрешении (жмите пипку раскрыть на весь экран)

↑ О конструкции

В качестве материала шасси был взят композит (структура – толстая алюминиевая фольга с двух сторон и внутри пластик) у рекламщиков, можно гнуть, резать, пилить, сверлить.

И вообще у рекламщиков много чему поживиться можно из остатков алюминиевых профилей, пластика и другого листового материала. Места изгибов можно делать строительным ножом, но я их отфрезеровал заточенным под фрезу сверлом с помощью бытового фрезера по дереву на малых оборотах. Стыки проклеены термоклеем и дополнительно прогреты, чтобы клей протек в стыки. Шина земли проведена по центру корпуса. Некоторые детали и колодки приклеены тем же термоклеем, держится хорошо. Корпус заземлен. Вот, что получилось:

Уникальный аппарат

Ламповые усилители Hi-End – это особый класс бытовой техники. С чем это связано? Во-первых, у них есть довольно интересный дизайн и архитектура. В этой модели человек может увидеть все, что ему нужно. Это делает аппарат поистине уникальным. Во-вторых, характеристики лампового усилителя Hi-End отличаются от альтернативных моделей, в которых используют транзисторно-интегральные схемы. Отличие Hi-End в том, что во время монтажа используется минимальное количество деталей. Также, оценивая звучание данного аппарата, люди больше доверяют своим ушам, чем измерениям нелинейных искажений и осциллографу.

↑ Меры предосторожности

1. При любых монтажных работах устройство необходимо обесточивать. Так как в усилителе применены накопительные конденсаторы большой емкости, необходимо дождаться их разрядки, которая происходит в течение 30—40 секунд после выключения усилителя. При испытаниях блока питания отдельно от усилителя будьте внимательны — в этом случае конденсатор C7 способен хранить заряд весьма длительное время (до нескольких суток). Для обеспечения разрядки конденсатора параллельно к нему следует временно подпаять резистор сопротивлением от 100 кОм до 1 МОм и мощностью не менее 0,5 Вт. Категорически не рекомендуется разряжать конденсаторы с помощью короткого замыкания их выводов (например отверткой или пинцетом) — это может привести как к выходу из строя конденсатора, так и к травме. 2. Ламповые усилители, в отличие от транзисторных, не боятся короткого замыкания в нагрузке, но зато обрыв в цепи нагрузки может вывести из строя выходной трансформатор. Очень не рекомендуется включать усилитель при отсутствии подключенной к его выходу номинальной нагрузки (номинальное сопротивление нагрузки 4…8 Ом) — это грозит пробоем изоляции первичной обмотки выходного трансформатора вследствие ее значительной индуктивности. Если вы собираетесь эксплуатировать усилитель вместе с наушниками — необходимо учесть это и на время подключения наушников обеспечить параллельное подключение эквивалента нагрузки, которым может служить обычный резистор сопротивлением от 3,9 до 8,2 Ом и рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт. Любые же переключения нагрузки, при которых возможен пусть даже кратковременный разрыв ее цепи, необходимо выполнять только при выключенном питании усилителя.

3. Выходные пентоды 6П14П при работе очень горячие. Не обожгитесь

Блок питания для лампового УМЗЧ — электрическая схема

Источник постоянного тока состоящий из регулятора напряжения на LM317HVT используется для стабилизации тока выходного каскада. Ток смещения можно регулировать путем изменения текущей настройки резистора (10-22 Ома), и это позволит использовать в процессе экспериментов множество различных радиоламп. Для удобства введён переключатель, он может быть использован, чтобы легко регулировать ток смещения. Сюда можно ставить лампы типа 6550, KT88, KT90.

Довольно хорошее качество компонентов используются в наборе усилителя. Переходной конденсатор российского производства — бумага в масле (PIO). Тип помечен как K40У-9 (0.33uF / 630V), который хорошо звучит и популярен среди любителей аудио. Но не стесняйтесь экспериментировать с различными другими конденсаторами. Резисторы — углеродные пленки. Выходной трансформатор — Edcor CXPP25-MS-8к, мощностью 25 Вт.

Питание поступает на УНЧ через разъем, расположенный на задней панели усилителя. На входе 220 В есть 3 ампер предохранитель и фильтр помех. Силовой трансформатор Edcor с выходными обмотками 180V-0-180 В в 250 мА и 12 В на 4 А. Питание 12V постоянного тока используется для накалов ламп. Схема на LM555 и реле, используется для задержки подачи питания анодов.

Ламповые КВ усилители мощности с ОС

Рейтинг:  5 / 5

Подробности

Категория: Усилители мощности КВ

Опубликовано: 28.06.2019 20:05

Просмотров: 11690

A. Jankowski (SP3PJ) Несмотря на общую тенденцию использования полупроводниковых приборов во всех технических устройствах, необходимо все же не забывать, что ламповые КВ-усилители мощности (с выходной мощностью более 100 Вт) гораздо проще в изготовлении и устойчивее в работе. Эксперименты с транзисторными устройствами — дорогое удовольствие,ведь как кто-то метко заметил, никто не умирает так тихо, так быстро и наверняка, как транзистор. Кому нужны усилители мощности? Немногие из любителей работают QRP, большая же часть рано или поздно начинает мечтать об увеличении мощности передатчика. Однако необходимо отдавать себе отчет — чтобы корреспондент заметил изменение силы сигнала на один балл шкалы S (6 дБ), выходную мощность передатчика необходимо увеличить в четыре раза, при этом не имеет значения, местная ли это связь или же QSO с DX.

↑ Файлы

Дополнительные файлы в формате CorelDraw : 2x6P44S_SE_v2.cdr — плата усилителя 2x6P44S_SE_Power_v3.cdr — плата блока питания 2x6P44S_SE_PowerConsole_v2.cdr — развертка консоли, на которой крепятся дроссели и плата блока питания 2×6П44С_SE.spl — схема усилителя в формате программы Splan ▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.Напоминание:

Рисунки плат в файлах *.CDR уже даны в зеркальном отображении готовом для дальнейшей печати с применением ‘Лазерно-Утюжной Технологии’ !

Заранее приношу извинения за допущенные, но не обнаруженные автором ошибки. На все вопросы отвечу на форуме. Тихонов Михаил

Блок питания УНЧ на лампах

Блок питания УНЧ на лампах — схема электрическая Элементом, который занимает при самостоятельной сборке больше всего времени, является красивый корпус. Он сделан из деревянных реек, купленных в магазине мебели. Корпус склеен и скручен изнутри, так что винты не видны. Дно изготовлено из панелей для пола типа ламинат, а верхняя из МДФ.

Трансформатор был слишком высоким, поэтому пришлось его разместить еще выше и сделать крышку из решетки динамика. Идея о ламповых основаниях была в голове давно: они сделаны из алюминия жестких дисков.

Предусилитель будет управлять усилителем на микросхемах ЛМ3886, который тоже самодельный. На данный момент он прошел все испытания, прослушивания. Звук стал мягче, а бас более утонченным.

Все необходимые данный про УНЧ читайте в PDF документе.

↑ Налаживание усилителя несложно.

Таблица 1. Напряжения на панельках без ламп

Подключив плату, нужно проверить поступающие напряжения на панельки ламп. В таблице 1 приведены значения напряжений для этого случая. Очень тщательно отнеситель 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.

Таблица 2. Напряжения на ножках ламп

+2,0 +49 VL2 — +6,0 +49 +49 — +250 — +255

Если все в порядке, отключаем питание, подключаем акустические системы или эквивалент нагрузки (которым может служить резистор сопротивлением от 3,9 до 8,2 Ом и рассеиваемой мощностью не менее 2 Вт), снимаем джампер JP1 и устанавливаем лампы. Подаем питание на усилитель и сразу же снова контролируем напряжения на ножках 3 ламп VL2. По мере разогрева катодов оно должно плавно увеличиться до +6,0..6,1 В и далее оставаться таким — это будет говорить о выходе ламп на нормальный рабочий режим. Напряжение, выше чем 6,3 В, говорит о сильном износе лампы (уменьшилась крутизна характеристики, как правило следствие загазованности внутри баллона лампы), заниженное напряжение (примерно от 5,8 и ниже) также характерно для долго работавших ламп (потеря эмиссии) — такие лампы необходимо заменить. Напряжения на других ножках ламп приведены в таблице 2. Напряжения на анодах и катодах VL1 указаны для случая разомкнутого JP1 — при его установке на место напряжения на анодах понизятся до 110..120 Вольт, а на катодах до 1,7..1,8 В. Если напряжения укладываются в рамки дозволенных, можно попробовать подать на вход усилителя сигнал небольшой амплитуды (порядка 25—50 мВ, т. к. JP1 снят и чувствительность максимальна). В случае успеха остается лишь убедиться, что общая обратная связь отрицательна. Для этого аккуратно устанавливаем JP1 на место. Если в при этом произойдет самовозбуждение усилителя, сопровождаемое громким шумом, воем или свистом в акустической системе — в этом случае необходимо поменять концы вторичной обмотки выходного трансформатора между собой местами. На этом налаживание можно считать законченным.

↑ Конструкция и детали

Усилитель собран на металлическом шасси и железа толщиной 1мм. С одной стороны шасси крепятся силовой и выходные трансформаторы. С другой – платы усилителей и кронштейн с платой выпрямителя анодного питания и дроссели фильтров. Весь усилитель в целом собран в сборном метеллическом корпусе из железа толщиной 0,6-0,7мм. Ниже приведены фотографии и рисунки печатных плат усилителя и блока питания. В отдельных файлах представлены печатные платы и развертки металлических конструкций в формате CorelDraw. Почти все детали на платах расположены вертикально для уменьшения занимаемой площади. Где какая деталь расположена – разобраться несложно. Электролитические конденсаторы в блоке питания лежат на плате и притянуты хомутиком из одножильного провода в изоляции. Для впаивания хомутика на плате предусмотрены две контактные площадки. Сопротивление R19 предусмотрено для более быстрого разряда конденсаторов фильтра – что предохраняет от ударов тока при наладке усилителя. Колпачков для анодных выводов выходных ламп у меня не нашлось. Поэтому были навиты пружинки из вязальных спиц украденных у жены…

Что такое автоматическое и фиксированное смещение электронной лампы?

Отрицательное смещение на сетке лампы нужно для того, чтобы установить правильный режим работы, при котором лампа могла бы эффективно усиливать сигнал. Если на сетку не подавать отрицательное смещение относительно катода, то лампа всегда будет полностью открыта и через нее будет протекать всегда максимальный ток. Это значит, что в случае маломощной лампы. она просто не сможет усиливать сигнал, а в случае с мощной выходной лампой она даже может раскалиться и выйти из строя. Поэтому на сетку лампы должно быть подано некоторое отрицательное напряжение относительно ее катода, которое частично «закрывает» лампу, уменьшая ее ток покоя. В случае с фиксированным смещением катод лампы соединяется с «землей» (обычно через резистор сопротивлением 1 Ом для контроля тока через лампу) а на управляющую сетку лампы через дополнительный резистор подается отрицательное напряжение от отдельного выпрямителя. желательно также стабилизировать это напряжение и обеспечить его регулировку, чтобы иметь возможность подстраивать ток покоя ламп.

При автоматическом смещении все гораздо проще. Мы просто включаем в цепь катода дополнительный резистор небольшого сопротивления. В случае схемы нашего предварительного усилителя — это резистор R6. При этом ток, проходящий через лампу создает на этом резисторе некоторое небольшое напряжение, которое как бы «приподнимает» потенциал катода относительно «земли». Поскольку сетка лампы соединена с «землей» через резистор R2, то на сетке получается отрицательный потенциал относительно катода лампы (НЕ относительно земли, а именно относительно катода!). Сопротивление резистора R6 отличается для разных типов ламп, и берется из справочника по конкретной лампе. То есть номинал этого резистора — это фактически один из параметров лампы. если мы хотим использовать лампу 6Н23П то должны использовать резистор на 680 Ом. Для лампы 6Н23П нужно установить резистор на 1.5К.

При использовании рекомендованного резистора нужное напряжение смещения создается автоматически. Поэтому данный тип смещения и называется «автоматическое смещение». если по каким-то причинам начинает возрастать ток через лампу, одновременно увеличивается и падение напряжения на катодном резисторе, и лампа немного более закрывается, ограничивая ток.

Преимущества автоматического смещения перед фиксированным — это простота и дешевизна (не нужен дополнительный выпрямитель и дополнительная обмотка силового транса), и большая стабильность работы, автоматическая подстройка смещения при колебаниях напряжения питания. Поэтому такое включение всегда используется в маломощных каскадах предварительного усиления.

Недостатки заключаются в том, что мы вводим в цепь лампы дополнительное сопротивление. Это уменьшает максимальную выходную мощность. Если в усилителе небольшой мощности (как в этой статье) это практически не заметно, то в ламповых усилителях на 50 — 100 Вт это уже создает проблемы. Поэтому выходные каскады мощных ламповых усилителей всегда строятся по схеме с фиксированным смещением. Второе неудобство — необходимость каждый раз при замене ламп подстраивать их ток покоя, регулируя напряжение смещения специальными построечными резисторами.

Кроме того вводя в цепь катода лампы резистор, мы создаем местную отрицательную обратную связь по переменному току, которая сильно уменьшает усиление лампы. Для устранения этой обратной связи параллельно резистору включается конденсатор большой емкости. В нашей схеме это «электролит» С2. Он должен быть рассчитан на напряжение 16 — 25 вольт.

↑ Характеристики усилителя

Характеристики собранного усилителя получились на удивление неплохими. Возможно это обусловлено удачной конструкцией выходного трансформатора или везением автора. Входная чувствительность = 0,7 ÷ 1,0В Выходная синусоидальная мощность, не менее = 10 Вт Нагрузка = 4, 8 или 16 Ом Полоса усиления при неравномерности 1,5дБ = 20÷25Гц — 45÷50кГц Уровень шума и фона = -75÷80 дБ Нелинейные искажения на половинной мощности 1кГц ~ 0,05% 30Гц — 100Гц < 0,25% 100Гц — 10кГц < 0,15% 10кГц — 20кГц < 0,5% Измерения КНИ произведены с помощью программы Spectralab. Собственные шумы звуковой карты компьютера на уровне -95÷ -100 дБ.Вес усилителя получился около 8 кГ, а габариты 360 мм на 330 мм. При этом высота конструкции — всего 70 мм!!! Ну чем не транзисторные габариты?