Самый простой ламповый предусилитель за один вечер. Самый простой ламповый предусилитель за один вечер Ламповый усилитель на 6ж1п
А вот мой лампач-малыш, исправно работает уже год. Собран и проверен специально для поклонников (любителей, и не только) пентода 6Ж1П, почему так – да просто, эта лампа настолько не дефицитная, что полазив по сусеках, наскреб два десятка. В триодном включении 6Ж1П эквивалентна триоду 6С1П.
Вот какие параметры у меня получились для однотактного каскада. Измерения 6Ж1П в тестовом триодном включении:
- Ua=85V Ua=126V
- Uk=2V Uk=2,2V
- U=250V U=250V
- Ra=47kOhm Ra=12kOhm
- Rk=620 Ohm Rk=220 Ohm
- Ck=150mF Ck=150mF
- Uin=~1V Uin=~1V
- Uout=27V Uout=23V
- КHИ=0,7-1% КHИ=0,25-0,4%
- АЧХ 5 Гц-200кГц по уровню -3дБ
Для опытов используйте любой маломощный пентод, например, 6Ж1П (буква Ж в маркировке лампы означает пентод с укороченным нижним загибом анодно-сеточной характеристики) из пальчиковых ламп. Схема представляет собой простейший однокаскадный усилитель НЧ. Для питания усилителя используйте выпрямитель. Сверьте монтаж с принципиальной схемой, включите питание и подайте на вход усилителя низкочастотный сигнал от МП3 плеера, с выхода компьютера или с DVD-проигрывателя. Лампа усилит сигнал, а наушники преобразуют его в звуковые колебания.
Емкость этого конденсатора должна быть такой, чтобы не оказывать существенного сопротивления колебаниям низких частот усиливаемого сигнала. В ламповом усилителе для наушников этому требованию отвечают конденсаторы емкостью не менее 0,05 мкф.
На схеме одного из возможных вариантов маломощного усилителя для низкоомных наушников (4-16 Ом), используем небольшие выходные трансформаторы типа ТВЗ1-9. Тут выходной каскад показан в пентодном включении лампы. Для стерео потребуется два аналогичных канала.
А вот собственно схема УНЧ, который был использован для моего прибора.
Только не забываем, включаем лампы триодами. Сам УНЧ нарисован только для одного канала, второй – такой-же.
Кстати лампа 6ж1п (аналог EF95), допускает и пониженное напряжение питания. На схеме ниже смотрите варианты сверхнизковольтных ламповых усилителей для наушников.
В плане корпуса и дизайна – что у кого получится, на фотографиях вы видите металлический корпус от блока питания антенного усилитель телефона Senao. В общем звучанием получившегося лампового усилителя для наушников доволен выше крыши!
В плане мощности поверьте, хватит с головой, амплитуда на выходе подскакивает до 1,5 вольт, при импедансе 32 ома.
Но не забывайте! Вся красота этого усилителя напрямую зависит от того, чем собираетесь слушать. Китайские бананы за 5 долларов тут будут неуместны. В общем аппарат сделан по всем правилам HI-END и несмотря на минимальные расходы не особо уступает брендам. Автор фото: -igRoman-
Покопавшись в коробке с лампами, я обнаружил десяток ламп 6Ж1П. Куда их можно применить?
Это высокочастотный пентод предназначен для усиления напряжения высокой частоты в радиотехнических устройствах.
Что примечательно, может работать с небольшим напряжением около 40 вольт.
Если есть высокоомные наушники, то можно собрать ламповый усилитель.
За час был собран макет усилителя, без дросселя по питанию, естественно, без него фонит. Макет собирался для того, чтобы оценить мощность, которую могут выдать эти лампы на 40 вольтах. Фото макета усилителя для наушников на 6Ж1П смотрите ниже.
Послушав данный усилитель на 32 омных наушниках, мне показалось недостаточна мощность сигнала. При подключении на выход трансформатора, мощности уже хватает. С учетом того, что нужные детали можно без труда найти в коллекции любого радиолюбителя, и отсутствие выходных трансформаторов, рекомендую собрать.
Дополнение.
При распайке макета и сборке усилителя на шасси, была найдена ошибка в схеме. Не были нарисованы 2 проводника, от 6 ноги лампы к питанию +40 вольт. Обещаю поправить на схеме, когда доделаю еще одну конструкцию с меньшими габаритами и отдельным внешним блоком питания.
На данном этапе доделана окончательная версия усилителя для наушников на 6Ж1П.
Обычные механические граммофоны не обеспечивают хорошего качества воспроизведения грамзаписи, так как воспроизводят узкую полосу частот и, кроме того, не позволяют производить регулировку громкости и тембра.
Поэтому в настоящее время широкое распространение получили радиограммофоны, представляющие собой комбинацию звукоснимателя, электродвигателя и усилителя низкой частоты. Ниже дается описание портативного переносного радиограммофона, позволяющего воспроизводить грамзапись как обычных, так и долгоиграющих пластинок с достаточной для большинства практических случаев громкостью.
Самодельными узлами радиограммофона являются усилитель низкой частоты и футляр, в котором располагаются все детали радиограммофона. Усилитель низкой частоты имеет две ступени усиления на лампах 6ЖЗП и 6П14П , выходная мощность его около 3 вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 1,5%,
В усилителе имеется плавный регулятор тембра, который позволяет в достаточно широких пределах изменять частотную характеристику усилителя на высших частотах и тем самым значительно уменьшать специфические шумы, сопровождающие воспроизведение грамзаписи, особенно со старых пластинок.
Принципиальная схема
Принципиальная схема усилителя низкой частоты радиограммофона приведена на рис. 2. Переменное напряжение звуковой частоты, развиваемое звукоснимателем, через регулятор громкости R1 и цепочку C1R2 поступает на сетку первого каскада усилителя.
Рис. 1. Принципиальная схема лампового усилителя на 6ЖЗП и 6П14П .
Этот каскад выполнен на пальчиковом пентоде типа 6Ж1П. В предварительных каскадах усилителей низкой частоты рекомендуется заземлять катод лампы, так как из-за наличия сопротивления утечки между подогревателем и катодом лампы часто возникает фон переменного тока. Напряжение же смещения на управляющую сетку лампы образуется за счет протекания сеточного тока лампы по сопротивлению утечки R2, которое выбирается довольно большим (порядка 7—10 Мом).
Напряжение на экранную сетку пентода подается через гасящее сопротивление R4. Во время работы лампы на ее экранной сетке образуется переменное напряжение, ослабляющее усиление каскада. Для того чтобы уменьшить это напряжение, включен конденсатор С4, через который токи звуковой частоты замыкаются на землю.
Сопротивление R3 является сопротивлением нагрузки лампы и да нем выделяется усиленное напряжение звуковой частоты. Питание анодных цепей предварительного каскада усилителя осуществляется через развязывающий фильтр R5C2, применение которого уменьшает фон переменного тока и повышает стабильность работы усилителя.
Усиленное первой лампой напряжение звуковой частоты с сопротивления R3 через разделительный конденсатор С3 подается на сетку оконечного каскада усилителя. Разделительный конденсатор С3 необходим для того, чтобы высокое постоянное напряжение, имеющееся на аноде лампы Л1, не попало на управляющую сетку лампы Л2 и не вывело ее из строя. Для напряжения же сигнала сопротивление конденсатора С3 мало, и оно все поступает с анода лампы Л1 на сетку лампы выходного каскада.
В оконечном каскаде используется лампа 6П14П. В анодную цепь лампы включен выходной трансформатор Три необходимый для согласования низкого сопротивления нагрузки (звуковой катушки громкоговорителя) с высокоомным выходным сопротивлением оконечной лампы.
Напряжение смещения на управляющую сетку лампы образуется за счет протекания анодного и экранного токов лампы по сопротивлению R7. Действительно, полярность падения напряжения на сопротивлении R7 такова, что плюс этого напряжения приложен к катоду лампы, а минус через сопротивление утечки сетки, роль которого выполняет потенциометр R6, — к управляющей сетке лампы. Для того чтобы на сопротивлении R7 не создавалось падения напряжения звуковой частоты, R7 зашунтировано электролитическим конденсатором С6.
Чтобы уменьшить шипение грампластинок, оконечный каскад охвачен частотнозависимой отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи подается из анодной цепи выходной лампы через конденсатор небольшой емкости С5 в цепь управляющей сетки лампы Л2. Емкость этого конденсатора выбрана такой, что обратная связь была мала на низших и средних частотах и максимальна на высших частотах. Это приводит к резкому ослаблению высших частот.
Глубина обратной связи регулируется потенциометром, причем в нижнем по схеме положении движка потенциометра R6 она минимальна, а в верхнем положении движка — максимальна. Положение движка подбирается при проигрывании грампластинок опытным путем на слух в зависимости от интенсивности шумов пластинки и индивидуального вкуса слушателя.
Питание анодных цепей усилителя производится от однотіолупериодного выпрямителя, собранного на полупроводниковых диодах типа Д7Ж или ДГ-Ц27.
Для равномерного распределения обратного напряжения на диодах последние зашунтированы уравнивающими сопротивлениями R9, R10. Электродвигатель радиограммофона постоянно подключен к 127-вольтовой обмотке силового трансформатора Тр2.
Такое включение удобно тем, что при работе от сети с различными напряжениями приходится переключать всего одну обмотку силового трансформатора. Включение электродвигателя и напряжения питания усилителя осуществляется выключателем Вк1 типа тумблер.
Использовать выключатель сети, объединенный с регулятором громкости, нецелесообразно, так как это может привести к появлению фона переменного тока из-за неудачного расположения проводов сети и сетки первой лампы или плохой изоляции между потенциометром и выключателем.
Детали и конструкция
В радиограммофоне используются электродвигатель типа ЭП-1 и пьезоэлектрический звукосниматель типа ЗПУ-1 с поворотной головкой. Возможно также применение любых других звукоснимателей и двухскоростных электродвигателей. В качестве трансформатора Тр1 использован выходной трансформатор от радиоприемника «Восток-57».
Можно применить самодельный выходной трансформатор, выполнив его на сердечнике сечением 3—4 см2. Обмотка I должна содержать 2800 витков провода ПЭЛ 0,12, обмотка II—90 витков провода ПЭЛ 0,41. Отвод от 400-го витка, считая от анода лампы.
Силовой трансформатор применен от радиоприемника АРЗ-54 и имеет следующие данные: сердечник типа Ш-24, толщина набора 30 мм. Обмотка I содержит 1330 витков провода ПЭЛ 0,15, обмотка II имеет 39 витков провода ПЭЛ 0,8, обмотка III имеет 693 витка провода ПЭЛ 0,27, а обмотка IV содержит 520 витков провода ПЭЛ 0,23. Можно применять любой другой силовой трансформатор, например от радиоприемников «Муромец», «Рекорд» и т. д.
В радиограммофоне применен громкоговоритель типа 2ГД-3 с диаметром диффузора 150 мм и сопротивлением звуковой катушки 3,4 ом.
Усилитель радиограммофона монтируется на шасси размером 120X185 мм. Шасси выполняется из мягкого дюралюминия или латуни толщиной 2—3 мм. Отверстия под силовой трансформатор и ламповые панельки можно выпилить с помощью обычного лобзика. Расположение деталей на шасси усилителя видно на рис. 3.
Рис. 3. Шасси самодельного лампового усилителя на 6ЖЗП и 6П14П.
Рис. 4. Корпус самодельного лампового усилителя на 6ЖЗП и 6П14П.
Все детали радиограммофона смонтированы в прямоугольном деревянном ящике, размеры которого приведены на рис. 4. Ящик делается из фанеры толщиной 4—6 мм или тонких досок.
После изготовления сверху ящик желательно оклеить дерматином или покрыть масляной краской. Расположение деталей внутри радиограммофона видно на рис. 5.
Рис. 5. Верхняя панель радиограммофона.
Громкоговоритель прикрепляется к верхней панели болтами, причем между панелью и корпусом громкоговорителя следует проложить мягкую (например, фетровую) прокладку. Электродвигатель следует амортизировать с помощью мягких втулок, например резиновых.
Вначале монтируется усилитель низкой частоты, затем все детали радиограммофона закрепляются на верхней панели и производится окончательный монтаж. Монтаж следует вести мягким изолированным проводом. Все соединения следует тщательно пропаивать, а корпус электродвигателя соединить с общим заземленным проводом.
Налаживание
Налаживание правильно выполненного усилителя, в котором применены исправные детали, несложно. Вначале проверяется режим ламп с помощью вольтметра. Напряжения на электродах ламп указаны на принципиальной схеме, они измерены тестером типа ТТ-1.
Если эти напряжения отличаются от приведенных на схеме не более чем на +/- 20%, можно оценить исправность работы усилителя проигрыванием грампластинок.
Если воспроизведение записи не сопровождается искажениями и громкость работы усилителя достаточна, налаживание усилителя можно считать законченным.
Если искажения появляются только при большой громкости, то источником искажений является усилитель, и следует проверить исправность всех его элементов, включая громкоговоритель. Если же грамзапись воспроизводится с искажениями даже при малых громкостях, то в большинстве случаев это указывает на неисправность кристалла звукоснимателя.
Радиоприемник к усилителю
Рис. 6. Приставка – детекторный приемник к ламповому усилителю.
Радиограммофон несложно превратить в простейшую радиолу, с помощью которой, кроме воспроизведения грамзаписи, можно будет прослушивать передачи местных мощных радиостанций.
Для этого к усилителю следует добавить простейший детекторный приемник, собрав его по схеме, приведенной на рис. 6. В качестве катушки L1 можно использовать входную катушку диапазона длинных или средних волн (в зависимости от длины волны местной радиостанции) от любого фабричного радиоприемника. Емкость конденсатора С2 подбирается опытным путем по максимальной громкости приема.
Роль антенны может выполнять небольшой кусок провода, свитый в спираль и укрепленный, например, на внутренней крышке радиограммофона.
Добавив простейший переключатель, можно будет сделать детекторный приемник на несколько фиксированных настроек. Для приема радиостанции первой программы (длина волны 1734 м) можно применить контур, состоящий из конденсатора емкостью 200 пф и катушки, выполненной на каркасе диаметром 10 мм. Число витков катушки — 250, провод — ПЭЛ 0,1.
Для точной настройки внутри катушки помещается передвижной сердечник из карбонильного железа. При использовании радиограммофона как радиолы необходимо добавить к нему выключатель электродвигателя.
В заключение следует сказать, что при тщательном выполнении описываемый радиограммофон обеспечивает достаточно высококачественное воспроизведение грамзаписи, не отличающееся от звучания фабричных радиограммофонов.
Выходная мощность усилителя равна 15 вт при коэффициенте нелинейных искажений не выше 2,5% на средних частотах и не выше 4% на крайних частотах полосы пропускания. Чувствительность усилителя 100 мв. Усилитель имеет раздельные плавные регуляторы тембра, позволяющие изменять усиление усилителя на частоте 50 гц на ±20 дб и на частоте 10 кгц не менее чем на ± 12 дб.
В среднем положении регуляторов тембра частотная характеристика усилителя равномерна в полосе частот от 20 гц до 30 кгц. Усилитель выполнен на четырех пальчиковых лампах типа 6Ж1П (1 шт.), 6Н2П (1 шт.) и 6П14П (2 шт.).
Схема усилителя.
Принципиальная схема усилителя приведена на рис. 1. Напряжение сигнала через компенсированный регулятор громкости R1R2C1 поступает на сетку лампы первого каскада. Этот каскад выполнен на левом по схеме триоде лампы 6Н2П. Между первым и вторым каскадами включены широкодиапазонные регуляторы тембра. Регулировка тембра в области высших частот производится потенциометром R10, а в области низших частот – потенциометром R7.
Рис.1. Принципиальная схема усилителя на 15 Вт
Второй каскад выполнен на пентоде типа 6Ж1П. Применение пентода позволяет получить большой запас по усилению и поэтому охватить усилитель глубокой 60 отрицательной обратной связью. Напряжение сигнала с выхода второго каскада поступает на фазоинвертор, выполненный на триоде Л1б по схеме с разделенной нагрузкой. Оконечный каскад выполнен по двухтактной схеме на лампах типа 6П14П и работает в режиме АВ.
Последние три каскада усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью. Напряжение обратной связи подается с обмотки II выходного трансформатора через цепочку R17C12 в цепь катода лампы Л2.
Питание усилителя может осуществляться от любого выпрямителя, обеспечивающего выпрямленное напряжение + 325 в при токе до 100 ма.
Детали.
Выходной трансформатор Тр1 выполнен на сердечнике из пластин типа Ш-25, толщина пакета пластин 30 мм. Первичная обмотка трансформатора содержит 2х1500 витков провода ПЭЛ 0,15. Вторичная обмотка (рассчитана на подключение нагрузки сопротивлением 16 ом) имеет 160 витков провода ПЭЛ 0,64.
Намотку трансформатора производят на каркасе со средней щечкой. Последовательность намотки секций обмоток трансформатора и схема соединения обмоток показаны на рис. 2. Вся первичная обмотка разделяется на шесть секций по 500 витков, вторичная обмотка разделяется на четыре секции по 40 витков. Сначала наматывают секции 1-8-2-7-3 трансформатора, затем каркас снимается с намоточного станка, переворачивается на 180° и наматывают секции 4-9-5-10-6.
Рис.2. Конструкция выходного трансформатора усилителя на 15 Вт
а – расположение обмоток; б – схема соединения обмоток
Все секции первичной обмотки соединяются последовательно, вторичная же обмотка состоит из двух последовательно включенных половин, каждая из которых в свою очередь состоит из двух параллельно включенных секций.
На волне большого интереса к ламповой технике хочу описать конструкцию лампового предусилителя “для самых маленьких”. Или для не самых маленьких, но не имеющих времени для серьёзного углубления в ламповую схемотехнику, но желающих попробовать “ламповый звук”
и посмотреть на приятное тёплое свечение ламп в темноте. Однозначно – характеристики данной конструкции более чем скромные, но при этом она весьма функциональна и – самое главное – не требует особых навыков для сборки и не содержит дорогих и редких
элементов.
В основе конструкции – распространённая советская радиолампа 6Ж1П
– “высокочастотный пентод с короткой характеристикой”. Его развёрнутые характеристики и особенности применения легко найти в интернете, в частности, на сайте, которым я сам пользуюсь
– Магия ламп . Его главная особенность, благодаря которой мы выбираем именно его – способность работать с низким напряжением. Да, если вы интересуетесь ламповыми конструкциями – вы
непременно должны знать, что анодное напряжение в большинстве из них – сотни вольт, а значит нужен анодный трансформатор, дорогостоящие конденсаторы на большое напряжение, выходной (по-сути понижающий) трансформатор и, в конце концов, меры предосторожности
и навыки при сборке. Вторая – не менее важная – уникальная дешевизна и доступность. Все остальные детали – стандартные пассивные элементы. Заказать отдельно придётся, разве что только, линейный стабилизатор на 6В LM7806 (о нём – отдельно), но – и то
– его можно заменить на регулируемый стабилизатор LM317 или вообще на конструкцию с транзистором и стабилитроном.
Итак, по порядку.
Данное устройство считается предварительным усилителем весьма условно из-за довольно низкого (единицы) коэффициента усиления, зависящего от напряжения питания. Основная функция устройства – согласование по уровню и выходному сопротивлению
источника сигнала с нагрузкой, и, конечно же, внесение в сигнал небольшого уровня специфических искажений, свойственных ламповой технике.
Источником стерео
сигнала для него может быть проигрыватель, цифро-аналоговый преобразователь (возможно, в составе звуковой карты) или электронный музыкальный иснтрумент (в т.ч. с высоким выходным сопротивлением). Выход с устройства подаётся
непосредственно на оконечный усилитель, или любое устройство с линейным входом.
Как наиболее удачное применение для данного прибора я бы выделил следующие решения:
Схема
Собрать данный прибор при наличии под рукой всех деталей можно действительно за один вечер с учётом корпусных работ (даже таких, как сверление больших отверстий под ламповые панельки). Корпус, к слову, настоятельно рекомендую взять металлический. Работы
с электроникой займут едва ли час.
Действительно, на один каскад (в конструкции их два – на правый и левый канал
) приходится всего лишь лампа (V1/V2
), резистор в анодной цепи (R3/R5
) и разделительный конденсатор
на выходе (C3/C4
). Помимо этого – потенциометр (R2/R4
) для регулировки уровня входного сигнала (рекомендую линейный потенциометр сопротивлением приблизительно 50кОм – 100кОм), разделительный конденсатор на вход – по желанию (лично я ставить не стал).
Остальная часть схемы – цепи питания. C1, R1
и С2
– фильтр питания и линейный стабилизатор DA1
. На микросхеме DA1
стоит
немного остановиться. Она нужна для того, чтобы на накал радиоламп поступало не более требуемых 6,3В. В данной конструкции я использовал наиболее близкую по напряжению LM7806
выдающую 6В. Как я писал выше, можно
заменить её другими решениями (о них, если будет потребность, расскажу отдельно
). Так же можно было, конечно, сделать отдельное питание накала и отдельное питание анода. Это дало бы нам несколько больше возможностей, но – в то же время –
значительно усложнило бы конструкцию
. Зато при таком включении вся схема может питаться от стандартного адаптера напряжением 12-18В
.
Теперь несколько очень важных слов об источнике питания. Как я писал выше, коэффициент усиления схемы и динамический диапазон тем выше, чем выше напряжение питания
. Однако здесь есть ограничения. Максимальное анодное напряжения ламп учитывать
не будем – оно довольно высоко, будем ориентироваться на слабое звено схемы – стабилизатор. Максимальное напряжение, которое можно подавать на его вход – 35В
, максимальный ток – 1А. Нити накала двух ламп в сумме потребляют около 300мА
.
Казалось бы, запас довольно приличный. Однако на практике – чем больше потребляемая сила тока и входное напряжение – тем больше выделяет тепла стабилизатор
. Точные тепловые характеристики и допуски приведены в даташитах. Поэтому максимально
допустимое напряжение питания будет отчасти определяться теплоотводом (радиатором), на который будет установлен стабилизатор.
В моей конструкции, например, в качестве рассеивающей поверхности задействован металлический корпус устройства – микросхема через термопасту прикручена к стенке. К слову, изоляционная прокладка не потребуется
если вы, как в большинстве классических
решений, соедините корпус с минусом питания
(в нашей конструкции питание однополярное и “минус” будет являться “массой” и, соответственно, экранировать схему). Корпус рассеивает тепло не слишком хорошо (за час работы не сильно, но ощутимо нагревается),
поэтому я ограничил напряжение питания 12В. Если установить стабилизатор на достаточно массивный радиатор (только, пожалуйста, не переборщите! основная идея конструкции – компактность
!!!
), то напряжение
можно увеличить до 18-20В. Достигать предельного значения 35В
категорически не советую, поскольку при них значительно сокращается срок службы элемента и вскоре он может выйти из строя от перегрева!
Ну и несколько слов о конструкции и пара советов по сборке.
Зелёные цифры на схеме рядом с выводами лампы – это номера электродов. Расположение электродов на стандартной семиконтактной панели приведено ниже.
На всякий случай здесь же – назначение контактов у линейного стабилизатора.
Ну и, наконец, сама конструкция.
Подойдёт любой металлический корпус размером с пачку сигарет. В моём случае это был некогда D-Link Media Converter. При помощи конусного сверла я сделал два больших отверстия диаметром 22мм панельки. Монтаж решено было делать навесным. Для подобной конструкции
печатная плата – это совершенно излишнее. С таким количеством радиоэлементов хватило всего две контактные колодки по 10 контактов, и те не были задействованы полностью.
Не забываем про соединение земли “звездой”
– все отводы, идущие по схеме на “массу” должны соединяться в одной точке
с питанием и корпусом. Правда, опять же, для столь простой схемы с низким анодным напряжением данный принцип не критичен,
хотя и стоит приучать себя соблюдать его везде. Опытные электронщики наверняка укажут мне, что провода внутри не разложены так, как это делают в сложных и дорогих усилителях. Конечно, стремиться к этому стоит, но не спроста я написал ещё в заголовке
– “…за один вечер”. С такими условиями уже не до перфекционизма, но – с другой стороны – я считаю, это хорошая демонстрация того, что справится со сборкой устройства даже самый начинающий радиолюбитель.
Вот и всё. Правильно собранная конструкция работает сразу. Лично я звуком вполне доволе – уровню, по крайней мене, соответствует. Питать можно от обыкновенного адаптера, как уже писалось выше, напряжением 12-18В, но – желательно – стабилизированным. В этом случае будет снижена вероятность наводок по питанию. Слушал через Soundtech Series A на Quested S6, сигнал подавал с E-mu Tracker.
