Высококачественный ламповый усилитель на лампах 6П41С, 6Н2П, 6Н6П

Цифровые способы воспроизведения звука постоянно развивались и совершенствовались, но проблема создания высококачественных усилителей мощности всё ещё оставалась. И в поисках путей ее решения многие конструкторы обратили своё внимание на ламповые усилители. Причину такого их поведения можно понять, если вспомнить, что эти усилители при относительно более умеренных, чем  транзисторные,  технических характеристиках имеют более широкий динамический диапазон и обеспечивают, с точки зрения ценителей высокой верности звуковоспроизведения, более чистое, естественное и прозрачное звучание.

И понятно желание многих иметь такой высококачественный ламповый усилитель. Хотя такие усилители производят многие известные фирмы, цены у них заоблачные, и приобрести  ламповый усилитель далеко не каждому по карману. Однако выход есть — изготовить усилитель самостоятельно.

Высококачественный ламповый усилитель, описание которого предлагается вашему вниманию, и который вполне по силам изготовить радиолюбителю средней квалификации,   может удовлетворить потребности самых взыскательных ценителей естественного звука. Из двух идентичных усилителей можно построить полный стереофонический усилитель.  Он может работать  от любого (в том числе и от высокоомного) источника звуковых сигналов, обеспечивающего выходное напряжение не менее 0,25В. Отличительная особенность усилителя — использование высокосимметричных каскадов предварительного усиления и применение перекрестных ООС, стабилизирующих  режимы работы и параметры УМЗЧ. При сравнительно простом схемном решении, усилитель обладает неплохими техническими характеристиками.

Принципиальная электрическая схема одного канала усилителя приведена на рис. 1 и на рис. 2.

Основные технические характеристики:

Номинальное входное напряжение, В . . .0,25
Входное сопротивление, МОм . . .1
Номинальная (максимальная) выходная мощность Вт . . .18 (25)
Номинальный диапазон воспроизводимых частот, Гц . . .20...20 000
Коэффициент гармоник при выходной мощности 1 Вт % . . .0,05
Относительный уровень шума (невзвешенное значение), дБ, не более . . .— 85
Диапазон регулировки тембра, дБ . . .— 15...+15

Входной сигнал через регулятор стереобаланса R1 и тонкомпенсированный регулятор громкости на элементах С1, С2, СЗ, R2—R4 поступает на вход первого каскада УМЗЧ, собранного на малошумящем пентоде 6Ж32П (VL1). В этом каскаде можно использовать и триод 6С62Н с лучшими шумовыми характеристиками (рис. 2). Важно только, чтобы коэффициент усилении этого каскада по напряжению был более 50, что даст возможность скомпенсировать ослабление сигнала на краях воспроизводимого диапазона частот вносимое регулятором тембра.
Включенная в катодную цепь лампы VL1 цепочка R.7С5 обеспечивает автоматическое смещение, а резистор Rб определяет местную ООС по току. Напряжение, снимаемое с анодной нагрузки этой лампы, подводится к пассивным регуляторам тембра высших (R11, R14, R15, С8, С12) и низших (R12, R13, R17, R18,С9,С10) звуковых частот, собранным по классической схеме. Каскад фазоинвертора выполнен на лампах VL2 и VLЗ. Он формирует парафазные симметричные сигналы даже при существенном разбросе параметров элементов УМЗЧ. К построению этого каскада следует подойти с особым вниманием, поскольку в значительной степени именно он определяет уровень нелинейных искажений усилителя.
Лампы VL2.1 и VL2.2 включены по схеме катодных повторителей. Напряжения с их нагрузочных резисторов поступают на управляющие сетки ламл VL3.1 и VLЗ.2 другого плеча и на катоды этих же ламп того же плеча усилителя. Все следующие за фазоинвертором выполнены по двухтактной схеме. Это относится к предоконечному и оконечному каскадам, первый из которых собран на триодах VL4.1 и VL4.2 лампы VL4, а второй — на выходных пентодах VL5 и VL6.

Фазоинверсный и предоконечный каскады охвачены перекрёстной ООС, которая компенсирует влияние емкости монтажа и улучшает фазовые соотношения инверсных сигналов на высших звуковых частотах. Цепи этой связи образованы конденсаторами С13—С16. Помимо перекрестной ООС, усилитель охватывают три основные цепи обратной связи. Напряжение первой из них снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора Т1 и через цепь R34, С17 подается на вход (управляющую сетку лампы VL2.2) фазоинвертора,напряжение второй снимается с анодных нагрузок ламп оконечного каскада VL5, VL6 и через цепи R28С26 и R35С25 подаётся на катоды триодов предоконечного каскада VL4.1 и VL4.2. И наконец третья цепь ООС охватывает только оконечный каскад по экранирующим сеткам.

Несколько слов о назначении отдельных элементов УМЗЧ. В цепи R32С19 формируется напряжение, определяющее рабочую точку ламп VL4.1 и VL4.2. Цепь С18R37 улучшает фазовые соотношения сигналов при максимальной их амплитуде. Резисторы R34 и  R19 определяют глубину общей ООС. Резистором R42 устанавливают одинаковые постоянные составляющие анодных токов ламп VL5 и VL6, чтобы исключить подмагничиванне магнитопровода выходного трансформатора и снизить нелинейные искажения. Отводы от вторичной обмотки служат для подключения нагрузки с электрическим сопротивлением 16 и 8 Ом, а также для подбора оптимальной ООС. К усилителю рекомендуется подключать акустические системы, имеющие электрическое сопротивление 16 Ом и обеспечивающие большее звуковое давление.

УМЗЧ смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размером 180х90 мм и толщиной 1,5 мм (рис 3). Для монтажа использованы постоянные резисторы МЛТ, переменные С3-30в-В (R1, R2, R13, R15), С3-30а (R22) и С5-5 (R42); конденсаторы К50-12 (С19—С22, С27—С29), К73-5 (С23—С26), КТ (С13— С16) и КМ (остальные).

Выходной трансформатор выполнен на броневом ленточном магнитопроводе ШЛ25X40 (толщина ленты 0,1 мм). Можно использовать и Ш-образный магнитопровод из пластин Ш25 и толщиной набора 40 мм. Обмотки 1—2 и 13—14 содержат по 50, а 6—7—8—9 — 15+15+15 витков провода ПЭВ-2 1,0, обмотки 5—4—3 и 10—11—12 состоят из 600+800 витков провода ПЭВ-2 0,2.

При намотке выходного трансформатора необходимо обеспечить строгую симметрию половин его первичной обмотки, разделив каркас на две одинаковые части перегородкой, параллельной боковым щёчкам. Перед налаживанием УМЗЧ необходимо тщательно проверить правильность монтажа и надежность паек. Затем, включив питание, измерить напряжения в цепях накала всех ламп (они должны находиться в пределах 6,3...б,б В), на их электродах и на конденсаторах С20—С22 и С28, С29 (допустимое их отклонение от указанных на принципиальной схеме не должно превышать 5 %).

Далее, установив регуляторы тембра в среднее положение, а регулятор уровня  сигнала в положение максимальной громкости, подать на вход усилителя синусоидальный сигнал частотой 1 кГц и уровнем Uэфф=0,1 В. Затем, о поочередно подключая осциллограф к управляющим сеткам ламп VL5 и VL6, нужно проконтролировать форму положительной и отрицательной полуволн сигнала при плавном увеличении напряжения на входе усилителя (до насыщения). Закончив эту операцию, подстроенным резистором R22 нужно добиться полной симметрии и равенства амплитуд контролируемых сигналов на сетках выходных ламп с точностью до 0,05 В.

После этого, подключив ко вторичной обмотке трансформатора Т1 эквивалент нагрузки в виде постоянного резистора  сопротивлением 16 Ом и  мощностью  20 Вт установив на входе усилителя напряжение 0,25 В, следует проверить переменные напряжения на электродах всех ламп на соответствие указанным на принципиальной схеме.