Усилитель на лампах 6Н13С

Достоинство ламповых усилителей известно - неширокий спектр гармонических искажений благодаря применению триодов с линейными анодными характеристиками, когда возможно отказаться от межкаскадной глубокой обратной связи. Применение двухтактных каскадов способствует снижению общего уровня гармоник и повышению максимальной мощности, получаемой от конкретных типов ламп. При этом исключается подмагничивание магнитопровода выходного трансформатора, что заметно снижает его размеры и существенно облегчает конструкцию двухканальных усилителей. Для высококачественных усилителей предпочтительно использовать лампы с низким внутренним сопротивлением, чтобы не применять выходные трансформаторы с большой индуктивностью первичной обмотки. Это - общие принципы конструирования, которые были приняты во внимание при разработке усилителя.

Усилитель имеет следующие характеристики: диапазон воспроизводимых частот 20 Гц... 20 кГц при неравномерности 1,5 дБ; выходная мощность - 8 Вт на нагрузке 8 Ом.

Предлагаемый вниманию усилитель собран по классической двухтактной схеме (рис. 1). На входе усилителя установлен регулятор громкости. На левом триоде лампы VL1 (6Н8С) собран усилитель напряжения, на правом - фазоинвертор. На лампе VL2 (6Н7С) выполнены усилители напряжения, создающие на выходе напряжение сигнала до 30 В. Такая довольно высокая амплитуда необходима для нормальной работы двухтактного выходного каскада усилителя мощности, работающего в классе А. Первые две лампы VL1 и VL2 питаются повышенным анодным напряжением, это положительно сказывается на динамической характеристике усилителя.

В усилителе применены лампы октальной серии - 6Н7С, 6Н8С и 6Н13С. Они имеют наибольшую зону линейных участков нагрузочных характеристик, где лампы работают без искажений. Триод 6Н13С имеет малое внутреннее сопротивление, это дает возможность получить низкое выходное сопротивление мощного каскада и, как следствие, меньшие сопротивление и индуктивность обмоток выходного трансформатора. Оба триода лампы 6Н13С соединены параллельно.

В качестве выходных трансформаторов применены унифицированные серии ТПП-303 (для питания полупроводниковой аппаратуры), с которыми достигается неплохая частотная характеристика УМЗЧ. Они идеально подходят для усилителей с выходным каскадом на двух лампах 6Н5С или 6Н13С.

Каждый канал имеет свой сетевой выключатель и работает самостоятельно (два моноблока в одном корпусе). В качестве сетевых трансформаторов использованы ТС-180-2 (или близкие к ним аналоги из серии ТС-180), применяемые ранее в телевизорах. Предварительно их разбирают, и на каждую катушку сверху доматывают по одной обмотке (на схеме обмотки III и IV) по 200-250 витков проводом диаметром 0,2 мм. Одна из этих обмоток питает выпрямитель с напряжением 100 В сеточного смещения для ламп 6Н13С, другая - дополнительный выпрямитель анодного напряжения для ламп VL1 и VL2. Один такой трансформатор свободно обеспечивает (в легком тепловом режиме) работу одного канала этого усилителя.

В конструкции можно применять конденсаторы - оксидные импортные (Jamicon, Rubicon и др.) или отечественные К50-7, К50-26, К50-27, разделительные конденсаторы - бумажные КБГ-И, БМТ-2, К40У-9, пленочные К73-9, К73-17 или аналогичные; резисторы - МЛТ, ВС или другие подобные соответствующей мощности. Отступление от номинала допускается не более ±10 %. В выпрямителях удобно использовать диодные мосты типа RS407 (на ток 4 А и напряжение до 1000 В). Вместо моста RS407 для позиций VD2, VD4 можно применить диодный мост отечественного производства, например КЦ403Г (двойной), уменьшив вдвое емкость конденсаторов СЮ, С19. Вместо импортной лампы накаливания (HL1) можно использовать любую другую на напряжение 6,3 В, подключив ее к одной из нескольких накальных обмоток сетевого трансформатора.

Не стоит экономить на блоке питания: дроссели в фильтрах полезны не менее, чем высококачественные оксидные конденсаторы. Все это положительно скажется на конечном результате.

При применении импортных оксидных конденсаторов рекомендую обеспечить им запас по рабочему напряжению до 80... 100 В. Например, если напряжение питания 300 В, то используйте конденсаторы на 400 или 450 В. Вместо одного конденсатора большой емкости можно включить параллельно несколько меньшей емкости. Можно подтвердить полезность шунтирования оксидных конденсаторов (С2, СЗ, С9, С11, С18) пленочными (1 мкФ) или бумажными (до 10 мкФ) на соответствующее рабочее напряжение.

Усилитель собран на прямоугольной деревянной раме размерами 450x320x80 мм из сосновых брусков, предварительно просушенных естественным путем. Их торцы обрезаны под углом 45° на "углорезе", склеены эпоксидной смолой. В несущей раме установлено ребро жесткости, на которое дополнительно опирается шасси (чтобы не делать его из толстого металла). По периметру рамы сделана выборка, в которую вкладывают нижнюю панель из фанеры толщиной 6 мм, где высверлено 20-30 отверстий диаметром 10... 12 мм для вентиляции. Собранную деревянную раму покрывают четыре раза тонирующим составом "Белинка-TOPLAZUR" цвета "махагон" (№ 23). В выборку в верхней части рамы вложен стальной лист шасси толщиной 2 мм, где размещены все функциональные узлы и лампы. Корпус, который закрывает сетевые и выходные трансформаторы, спаян из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Корпус и шасси покрашены черной матовой акриловой эмалью.

В отдельных металлических корпусах размещены индикаторы входа с подсветкой миниатюрной лампой накаливания (HL1) и регуляторы громкости. Лампы отгорожены от них тонированным стеклом толщиной 6 мм. В стекле просверлены четыре отверстия, через которые болтами оно и притянуто к задним стенкам корпусов индикаторов.

Помимо эстетической функции, стрелочные приборы выхода выполняют функции индикаторов перегрузки усилителя и разницы в усилении каналов. Между блоков индикаторов находится панель, вырезанная из тонированного стекла толщиной 5...6 мм. Она выполняет декоративную функцию: через тонированное стекло красиво просматривается свечение ламп. Стекло предохраняет руку от случайного ожога о колбу лампы при выключении усилителя, так как сетевые выключатели находятся на горизонтальной части шасси.

За лампами в ряд расположены сетевые и выходные трансформаторы. Все они закрыты одним общим металлическим экраном коробчатой конструкции. Всегда стараюсь изготовить максимальное число законченных узлов, чтобы на последних этапах сборки работать только двумя инструментами: отверткой и паяльником.

Хочу дать несколько общих рекомендаций по изготовлению ламповых усилителей.

Лампы следует подобрать по току анода наиболее одинаковые, если есть такая возможность.

Лампы закрывать не надо, пусть будет видно, что они светятся; естественная конвекция необходима для исключения перегрева рядом расположенных узлов.

Применяйте в конструкциях высококачественную просушенную древесину, лучше из ценных пород.

Алюминий и латунь - металлы благородные, их можно отполировать и покрыть бесцветным алкидным автомобильным лаком. Детали из стали можно покрасить в черный цвет.

Применяйте детали из натурального стекла, желательно тонированного, они очень оживляют конструкцию и создают стиль.

Если есть возможность, ручки регуляторов громкости сделайте оригинальной конструкции, изготовив их на токарном или фрезерном станке.

Не экономьте на материалах и не спешите, тогда вы сделаете аппарат, который будет радовать ваш слух и зрение.

Налаживание следует начать с проверки блока питания и его номинальных напряжений. Естественно, без нагрузки его напряжения окажутся несколько выше номинальных значений.

При налаживании каналов усилителя ток каждой лампы выходного каскада, работающего в режиме класса А, устанавливают равным 80 мА, при этом напряжение смещения на сетке равно примерно -97 В. Анодное напряжение VL3 и VL4 равно 210 В. В процессе настройки усилителя лампы VL3 и VL4 выравнивают по току анода регуляторами сеточного смещения R14, R15.