Двухтактный усилитель на 6С33С по-сакумовски

Здравствуйте, уважаемые датагорцы! Последние три года я был по уши вовлечен в очередной проект. Решиться на такое безумство меня подтолкнуло желание построить усилитель, приближенный к «правильному». Эту правильность, без малейшей доли иронии, я почерпнул в конструкциях японского мастера Сусуму Сакумы.
При подготовке статьи редакция выяснила, что Mr. Susumu Sakuma скончался в госпитале в возрасте 76 лет 14 декабря 2018 года. Его наследие сохраняют и поддерживают энтузиасты со всего мира, входящие в группу DIRECT HEATING, оф. сайт.

↑ Зарождение идеи

Напомню основные постулаты философии Сакумы-сан:
1. Интуитивный подход вместо строгого следования схемотехнике;
2. Отказ от стереофонии в пользу монофонического звучания;
3. Пренебрежение точными номиналами радиодеталей, если звук получается лучше с
«неправильными»;
4. Использование старинных трансформаторов и триодов;
5. Отношение к шасси усилителя, как к живому существу;
6. Использование межкаскадного трансформатора вместо межкаскадного конденсатора;
7. Использование входного трансформатора вместо дополнительного усилительного
каскада;
8. Использование трансформатора с отводами вместо резисторного регулятора громкости;
9. Отказ от обратных связей в усилителях;
10. Отказ от питания накала выходных ламп постоянным напряжением;
11. Отказ от SRPP (усилительный каскад с динамической нагрузкой);
12. Максимально простая схемотехника;
13. Использование выходной лампы в качестве драйвера.
14. Биампинг вместо фильтров для АС;
15. Сердечники трансформаторов из аморфного железа.

В своих усилителях, наряду с гениальной простотой, Сакума использовал весьма экзотические лампы и жутко дорогие трансформаторы и дроссели, изготовленные на заказ. Поэтому, воплотить в своем проекте пункты 4, 7, 8, 13, 14 и 15 оказалось финансово неподъемной задачей. И без того себестоимость комплектующих перевалила за 70 т. р. Хотя, п. 13 может не столько затратный по деньгам, сколько энергозатратный, по крайней мере, для 6С33С-В.

Реализация пп. 1 и 3 слегка попахивает шаманством или, как минимум, высшим аудиофильским пилотажем. Здесь как раз тот случай, когда, отступая от «теории здравого расчета», мы ввергаем каскады в нештатный (интуитивный) режим работы, который выдают дополнительные побочные продукты звукоусиления (нелинейность, комбинации и т. д.), звучащие хорошо для конкретного комплекта звукового тракта, помещения, а главное для ушей. Может быть это нормально, главное не переборщить.

Взяв за базовую модель одну из немногих схем Сакумы на полюбившихся мне отечественных триодах 6С33С-В, я попытался реализовать некоторые принципы философии Сакумы, а именно:
— п. 12 — короткая двухкаскадная схема;
— п. 10 — переменное напряжение на накалах ламп с косвенным подогревом;
— п. 11 — SRPP отсутствует;
— п. 5 — шасси полностью алюминиевое с толщиной стенок и панелей от 3 до 4 мм;
— п. 6 — применен межкаскадный трансформатор;
— п. 9 — решен частично, лампы имеют автоматическое смещение и, как следствие, местную ОС;
— п. 2 — не рассматривался, т. к. хочется стерео, однако.
Таким образом, упрощенная схема усилителя получила вид, изображенный на рисунке 3.

↑ Пробный заезд

Первое, что следовало проверить, это право на существование идеи. Для этого, перевернув вверх ногами свой старенький OTL на 6С33С-В, я на скорую руку провел перемонтаж некоторых цепей, заменил драйверную лампу, из кучки имеющихся под рукой ПЭВок собрал мощные катодные резисторы для триодов 6С33С-В, подключил межкаскадный и выходной трансы и включил питание.



Хочу заметить, что в авторской схеме Сакумы двухтактных каскад на 6С33С-В работает, на мой взгляд, в глубоком режиме класса В. При напряжениях на анодах 300 В и катодах минус 142 В трудно определить рабочую точку на семействе анодных характеристик. Необходимую раскачку в таком режиме разве что VV-52B или 845 триоды в купе с межкаскадным TAMURA и способны выдать!

У меня все оказалось прозаичнее. В качестве драйвера я рассматривал советские образцы 6С45П, 6Э5П, а позже и 6Ж4 попробовал. Для таких ламп вполне подходящим межкаскадником оказался TZ10F (Ra = 5 кОм;
Imax = 50 мА; Ктр = 1:1:1).
Выходным трансом для РР на 6С33С-В был выбран TWC40PP (Ra-a = 2 кОм; Imax = 0,8 А; Ктр = 16).

↑ Макетирование

Для обкатки различных вариантов схемы и доскональной проработки выбранных технических решений необходимо провести макетирование.
Работа началась с игры в бумажные кубики и цилиндрики, имитирующие основные детали в масштабе 1:1.



Основной объём и массу усилителя составили моточные изделия.



Выяснилось, что стереоусилитель, ввиду значительных массогабаритных показателей, будет выполнен в виде двух моноблоков усилителя мощности (МУМ). Самое простое и не затратное шасси для макета — это кусок толстой фанеры на четырех ножках.



В ходе макетирования проблем с драйверным каскадом не возникало. Межкаскадник является идеальной нагрузкой для ламп и имеет отличную симметрию сигнала на выходной парафазной обмотке. Удалось при тестировании ламп 6С45П, 6Э5П и 6Ж4 в качестве драйверных получить на выходе межкаскадника переменку до 90…110 В. Тетрод и пентод я использовал в триодном включении.

С выходным каскадом пришлось поэкспериментировать, в частности со способом включения катодных цепей и параметрами анодного питания. Несколько вариантов построения выходного каскада и его режимы работы приведены на рисунках 4 — 6.

Все варианты построения выходного каскада работают. При макетировании я был ограничен в выборе имеющихся номиналов как постоянных, так и переменных мощных резисторов, поэтому «лепил» из того, что было.

Варианты, изображенные на рисункам 4 и 5, меня не устроили по двум причинам. Первая то, что возможность выровнять токи в плечах есть, а регулировка величины анодных токов отсутствует. Лечится это заменой резистора R9 на переменный, но при этом надо помнить, что через него текут токи обеих ламп (режим класса АВ), а это вторая причина.



А раз так, то целесообразно поставить реостаты в катоды каждой лампы, заменив R9 и R10, указанные на рис. 6 на ППБ или СП5-30 мощностью ватт на 50. Замечу, что, несмотря на расчетную мощность катодных резисторов 10…20 Вт для различных режимов, фактически даже 50-ти ваттные ППБ прилично греются.

Попробовал использовать силовые резисторы в алюминиевом корпусе типа RX-24 50W в схемах, изображенных на рисунке 4, и получил на макетной фанерке узор, как от детского выжигательного прибора. Этим китайским девайсам требуется хороший теплоотвод.



В поисках окончательного варианта схемы усилителя пришлось перепробовать различные типы кенотронов, катодных резисторов, накального трансформатора и т. д. Так были опробованы кенотроны 5Ц3С и 5Ц4М, а для анодного питания драйвера оказался достаточным 6Ц4П. К сожалению, «капюшон кобры» 5Ц3С не вписался по габаритам.

Кстати, после того, как ТН-60 вдруг резко загудел и начал греться под нагрузкой, пришлось заменить его на ТН-61. Видимо «не вынесла душа поэта».
Выяснилось, что магнитное поле анодного транса наводится на выходной, что отчетливо прослушивалось в динамике. Причина ясна — не металлическое шасси и параллельное расположение трансформаторов на нем. Установив анодник вертикально, эффект практически исчез.



Также, для макетирования купил у китайцев мощные потенциометры на керамике типа ВС1-50W. И, хотя мощу они держали, но исполнены резисторы похабнейшим образом. В той части, где двигается графитовый бегунок, витки гуляют туда-сюда, того и гляди порвутся. Как я уже говорил, лучше использовать отечественные ППБ или СП5-30.

↑ Выводы и решения по итогам макетирования

— один канал — один МУМ, предполагаемая масса каждого более 20 кг;
— для получения выходной мощности 20-25 Вт достаточно для раскачки двухтактного оконечного выхода одного драйверного каскада либо на триоде 6С45П, либо на тетроде 6Э5П, либо на пентоде 6Ж4 с применением межкаскадного трансформатора;
— для получения бόльшей выходной мощности целесообразно применить выходной трансформатор с меньшим коэффициентом трансформации (у TWC40PP Ктр = 16). Можно также поднять анодное напряжение до 350…400 В с увеличением номинала катодных резисторов до 750 ом…1 кОм;
— предусмотреть возможность оперативного выбора одной из вышеуказанных драйверных ламп;
— для регулировки анодных токов выходных ламп после прогрева использовать мощные проволочные реостаты, а для контроля токов — амперметры;
— желательно выбрать режим выходных ламп с током покоя не белее 200 мА;
— анодный силовой трансформатор целесообразно установить на шасси ортогонально по отношению к выходному;
— все трансформаторы целесообразно накрыть металлическими (из магнитного материала) колпаками, что не только эстетично, но и создает дополнительное экранирование;
— желательно установить вентилятор для охлаждения панелек выходных ламп и катодных резисторов.

↑ Итоговая схема МУМ

В итоговом варианте схема МУМ, принятая для воплощения в железе, изображена на рисунке 7.



На схемы изображена реализация трех вариантов драйверного каскада и режимы применяемых ламп. В катоды выходных ламп я поставил резисторы ППБ-50 Вт, которыми выравниваются анодные токи в плечах каскада.
Выпрямители кенотронные. Первоначально двухполупериодный выпрямитель выходного каскада задумывался по классической схеме, как на рисунке 8.



Но расчетная мощность не вписывалась в габариты имеющегося у производителя Ш-образного железа, поэтому изготовитель намотал его на стержневом сердечнике. В этом случае фазировка обмоток должна выглядеть так, как изображено на рисунке 9.



Как оказалось на практике, данное включение обмоток не годится для кенотронов. Под нагрузкой транс довольно сильно гудит и превращается в хороший электромагнит с мощным магнитным полем вокруг себя. Видимо, по причине насыщения железа из-за того, что каждые полпериода ток отдает только одна катушка. Как мне объяснил производитель транса, надо было заказать на двух катушках по две одинаковые обмотки и включать их, как показано на рисунке 10.



Здесь каждые полпериода задействованы обмотки обеих катушек. К сожалению, в моих трансах обмотки не допускают такого включения и мне пришлось иначе выкручиваться из положения. Выпрямитель сделал мостовым, добавив пару диодов (см. рисунок 7). Увы, я был вынужден нарушить (временно, пока не изготовят новые «правильные» трансы) принцип «никаких камней». Как говорится, умная мысля приходит опосля.

На транзисторе VT1 собрана схема задержки включения анодного питания, Тзд = R11C18 и составляет 60 c.

На диодном мосту VD4 собран выпрямитель для питания подсветки индикатора выхода VU-Meter и кнопки СЕТЬ.

Номиналы и типы конденсаторов катодных цепей и фильтров питания можете применить свои, наработанные практикой. Здесь у каждого свои предпочтения.
У меня стоят электролиты в фильтре питания: на входе П-фильтра 68 мкФ×450 В, остальные 470 мкФ×450 В. Блокировочные по ВЧ: МБГО или МБГЧ, 4 и 10 мкФ плюс слюдяные ССГ-1.
Конденсаторы в катодах 6С33С: Vishay 2200 мкФ. Конденсаторы в катодах драйвера: Vishay 4700 мкФ, блокировочные К40У-9.

↑ Конструкция и детали

Алюминиевые шасси 430×90×330 я приобрел у китайских братьев. Изготовлено хорошо, все детали подогнаны, отверстия совпадают, лицевые поверхности панелей, похоже, обработаны пескоструем. Материал легко обрабатывается.



Разметка отверстий и размещение элементов на шасси левого и правого каналов выполнены зеркально и приведено на рисунке 11.





Анодный трансформатор, как я уже говорил, установлен вертикально на стальных уголках и вставлен в вырезанное в шасси прямоугольное окно. Рядом расположены два дросселя Д37. Все три элемента аккурат накрываются стальным колпаком.



Межкаскадный транс TZ10F установлен в подвале шасси.



Бумажные конденсаторы типа МБГО и МБГЧ выпотрошены из своих корпусов и вместе со слюдяными ССГ-1 уложены в бутерброды на текстолитовую плату, где скреплены кабельными стяжками. Там же установлены дроссель Д14 и электролиты.



Панельки драйверных ламп размещены рядом. Все контакты панелек соответствующих электродов ламп (кроме катодов) соединены параллельно. Катодная цепь у каждой лампы своя. Здесь же на катодных резисторах организована «звезда» для соединения всех общих проводов от входного гнезда, регулятора громкости, элементов катодной цепи и источника анодного питания первой лампы.



Схема задержки включения анодного питания собрана на печатной плате.



Стрелочный индикатор выходного сигнала (VU-Meter) имеет индивидуальную плату управления, что очень удобно при размещении приборов в разных корпусах.



Для лучшего теплоотвода панельки выходных ламп установлены сверху шасси и окружены цепочкой вентиляционных отверстий диаметром
4 мм.



На переменники ППБ-50 вместо маховиков я установил цанговые гайки, дабы исключить случайное вмешательство чьих-нибудь шаловливых ручек. Все-таки, это не оперативный регулятор, здесь после тщательного прогрева ламп необходимо выставить токи и зафиксировать оси.



Шасси установлены на акустические (хе-хе) шипы. Меня всегда веселят истории «экспертов-аудиофилов» из глянцевых журналов по поводу способности шипов поглощать вибрации и прочее бла-бла. Господа видимо плохо учили физику в средней школе. Вибрации гасят не шипы, а разница твердости (вязкости) контактирующих поверхностей, причем это могут быть абсолютно ровные и гладкие поверхности. См. видео А. Щербина https://www.youtube.com/watch?v=jcnrvKstKqg
Я использовал «волшебные шипы» по трем, не связанным с акустикой, причинам:  1. Красиво; 2. Удобно брать руками за корпус при переноске; 3. Обеспечивается пространство для улучшения конвекции воздуха.

↑ Наладка МУМ и регулировка в процессе подготовки к прослушиванию

Перед первым включением не лишним будет ещё раз проверить номиналы элементов и правильность выполненного монтажа.
Наладка сводится к подбору катодных резисторов драйверных ламп, чтобы ток анода составлял для 6С45П — 25 мА, для 6Э5П — 40 мА и для 6Ж4 — 9…10 мА.

Регулировка тока выходных ламп производится после хорошего прогрева. Как вы знаете, 6С33С-В весьма привередлива при вхождении в стабильный режим. Поэтому, после прогрева (желательно не менее часа) переменниками R9 и R10 уравнять токи анодов в плечах.

Далее необходимо настроить индикатор выхода. Для этого подать на вход усилителя синус с частотой 1 кГц и номинальным уровнем, проконтролировать осциллографом неискаженную форму сигнала на нагрузке 4 Ом, подстроечным резистором на плате управления индикатора установить стрелку на отметку 0 дБ.

При испытании я использовал три пары 6С33С-В, выбранных произвольно из имеющихся в наличии и пронумерованных условно: пара 1 — № 8, 23, пара 2 — № 1, 2 и пара 3 — № 3, 4. Данные измерений сведены в таблицы 1 — 3.
Каждая из таблиц отображает контролируемые параметры для одной из пар 6С33С-В для МУМ правого и левого каналов при поочередной установке одной из трех типов драйверных ламп. Пары выходных ламп не отбирались по параметрам и не подбирались в пары, что наглядно видно по данным в таблице 2. Пара ламп № 1, 2 не «женится», пара ламп № 3, 4, наверное, наиболее удачная.

Выходные параметры МУМ фиксировались при максимальном уровне входного сигнала до наступления ограничение выходного сигнала, контролируемого осциллографом.



Как видно из таблиц 1 и 3, выходная неискаженная мощность составляет 25 Вт на нагрузке 4 Ом при входном уроне сигнала 1,25…1,9 В частотой 1кГц для различный типов драйверных ламп. В обоих МУМ для испытаний устанавливались одни и те же экземпляры драйверных ламп. Кстати, одна лампочка 6Э5П была забракована по причине сильного «звона» сетки.

↑ Опытная эксплуатация, анализ, выводы, доработка

Как показывает опыт, к сожалению, даже безукоризненное воплощение самой гениальной идеи (чего уж говорить о кустарях-одиночках) не гарантирует получение желаемого результата сполна и сразу.

Итак, вот они — ложки дегтя.
1. Акустический гул накального трансформатора ТН-61. Гул резко усиливается после накрытия транса колпаком;
2. Фон переменного тока, отчетливо прослушивающийся в динамиках.

Лечение первой проблемы начал щадящим образом — установил виброизолирующие прокладки. Не помогло. Оклеил колпак транса изнутри антишумкой — не лечится. Решив, что данный экземпляр транса не комильфо, заменил его другим, тоже военный, но не зеленый, а красный. Все то же самое. Потом поставил обычный ширпотребовский транс. Гудит и очень хорошо гудит! В общем, надоело мне заниматься «прослушиванием» ТН-61 и я заказал два накальных транса на торах (2×6,3 В — 7 А; 6,3 В — 1 А; 5 В — 4,5 А). Другое дело, тишина ласкает слух!



Причин возникновения второй проблемы, по-видимому, три — плохая фильтрация анодного питания, проблемы с цепями накала и неправильная разводка земли.

В фильтре анодного питания выходного каскада я заменил дроссели Д37 на Д38Н. Индуктивность у них больше, а установочные габариты такие же. Так же, ввиду работы на предельных токах, я решил заменить кенотроны 5Ц4М на 5R4GYB (RCA), подобранные две пары которых удалось приобрести. Бόльшее падение напряжения на 5R4GYB привело к потере напряжения на анодах на 20…23 В, что, в свою очередь, снизило неискаженную выходную мощность до 20…22 Вт.

Последовательное кратковременное отключение накалов ламп во время настройки и прослушивание фона в динамике показало, что стандартных мер для снижения фона по накальным цепям достаточно. Кстати, при отключении антифоновых резисторов в цепи накала первой лампы, отчетливо прослушивается треск с частотой сети.

Еще проявилось влияние магнитных полей питающих трансов, особенно накального. Конструктивно накальник размещен над межкаскадником и, хотя их и разделяет верхняя панель шасси, этого оказалось недостаточно для экранировки от магнитного поля, т. к. алюминий немагнитный материал. Поэтому, пришлось выпилить стальную пластину и подложить ее под накальник.



Пластина вместе со стальным колпаком образуют замкнутый заземленный экран, что практически исключает наводки. Анодный транс хоть и оказывал незначительное влияние, тоже был накрыт конструкцией из пары стальных деталей в той части, где он выступает в подвале шасси.

Межкаскадник так же был отгорожен дополнительным стальным уголком.



А вот с «землей» пришлось повозиться. Все земли по-прежнему сводились в «звезду», только точка соединения переместилась в другое место, ближе к выходному каскаду и межкаскаднику. С шасси земля соединяется в одной точке — на корпусе входного RCA гнезда.

Кроме того, выяснилось, что для снижения фона по анодному питанию целесообразно отказаться от отдельного выпрямителя драйвера, а подключить его фильтр к выходу фильтра выходного каскада через добавочные резисторы, обеспечив напряжение питания драйвера 230 В. Более того, земли конденсаторов фильтров объединять вместе на монтажной плате и соединять одним проводом с общей землей не следует! Прослушивается жуткий фон! Земли от конденсаторов фильтров выходного и драйверного каскадов надо прокладывать отдельно, как показано на
рисунке 13.


Таким образом, комплекс перечисленных мер позволил избавиться от всевозможных наводок, фона и гула, с которыми я боролся не один месяц.

Подключив усилитель к акустике чувствительностью 97 дБ и, прислонив ухо к динамику, я, к своему удовольствию, не услышал ничего, что претит слуху! Уровень пульсаций питающих напряжений на анодах выходного каскада составил около 40 мВ, а на аноде драйвера меньше 20 мВ.

Попробовал выжать максимум мощности из своей конструкции. Получил 33 Вт на нагрузке 4 Ом при следующих параметрах выходного каскада: Ua = 330 В, Ia = 200 мА, Uk = 97 В (в катоды 6С33С-В пришлось добавить по резистору 51 Ом). Правда для этого режима требуется более мощные анодные трансы. Мои временные анодники с 300 мА обмотками работали хоть и кратковременно, но с перегрузкой по току и довольно сильно нагревались. Поэтому, установив долгожданные «правильные» анодные трансы с обмотками 4×160 В, 400 мА, я, не насилуя выходной каскад, получил честные и чистые 20 Вт.



При 25 Вт наблюдается легкое ограничение. Конечно, лучше было бы иметь обмотки 4×170…180 В, но каркасы транса заполнены под завязку, а применение следующего типоразмера сердечника не вписывается ни в какие ворота!

Окончательная схема МУМ приведена на рисунке 14.


Замечу, что на уровень фона, хоть и незначительно, влияет разбаланс анодных токов ламп двухтактного каскада. Отсюда вывод — необходимо хорошо прогревать усилитель перед прослушиванием, выравнивать токи анодов и, желательно, подобрать в пары хотя-бы с разбросом параметров процентов 25-30 (читай статью на datagor.ru Руководство по живучести ламп 6С33С https://datagor.ru/amplifiers/tubes/1453-6c33c-survival-guide.html). Я тоже не побрезговал подбором пар выходных ламп, хотя подбор пары с малым разбросом параметров — очень дорогая и трудоемкая работа, требующая не одного десятка экземпляров (читайте статью Е. Бортника Ламповые усилители. Оценка искажений по осциллографу http://paseka24.ru/node/310). Поэтому, мой подбор, скорее свелся к отбору ламп с подходящими параметрами.
Схема, которая была собрана все на той же макетной фанерке, приведена на рисунке 15.

↑ Испытания

После внесения всех изменений в конструкцию и отладки МУМ я решил провести испытания, так сказать, на надежность. Точнее на стабильность параметров при длительной непрерывной работе.

Критериями оценки я определил стабильность основных электрических и температурных параметров, а именно — отсутствие дрейфа тока анодов выходного каскада и отсутствие оплавления изоляции проводов, потемнение лакокрасочного покрытия радиоэлементов вследствие чрезмерного нагрева. В основном это касается катодных резисторов 6С33С-В.

↑ Продолжительность испытаний

В обыденной жизни лично я не слушаю музыку более двух часов подряд, тем более на максимальной мощности, запас которой необходим для обеспечения безыскаженного усиления. Что касается тепловыделения — так только по накалу рассеивается более 110 Вт!
Поэтому, условия испытаний были таковы:
1. Работа на эквивалент нагрузки сопротивлением 4 Ом;
2. Входной сигнал — непрерывный синус частотой 1 кГц и номинальным уровнем (0 дБ по индикатору уровня);
3. Контролируемые параметры — переменное напряжение и форма сигнала на нагрузке, токи анодов выходных ламп, температура элементов схемы и деталей конструкции;
4. Прогрев в статике — 1 час;
5. Работа в динамике при 50% мощности (12 Вт) — 30 мин.;
6. Работа в динамике при 100% мощности (25 Вт) — 30 мин.

Итого 2 часа. Если учесть, что МУМ усиливал непрерывный синус
(в отличие от реального музыкального сигнала), то это неплохая встряска для ламп.

↑ Что я наблюдал?

Первые 15 минут работы в статике токи анодов гуляли в пределах 165…175 мА, после часового прогрева все устаканилось и токи составили 170 мА. Небольшой разбаланс токов в плечах был выравнен катодными реостатами.

Температура шасси в местах установки ламповых панелек 6С33С-В и катодных резисторов достигала 57 °С в условиях естественной конвекции воздуха.

Все-таки вентилятор необходим! После включения вентилятора температура корпуса резко снизилась и составила 30…35 °С. Анодный транс и дроссели тоже довольно сильно грелись после накрытия их стальным колпаком. Пришлось в колпаке выпилить дополнительное отверстие и установить вентилятор.

Находясь в непосредственной близи МУМ, прослушивалась работа вентиляторов, но если «подкинуть дровишек» при прослушивании, то уже на удалении 2 м шумы вентиляторов растворяются.

Более мучить лампы мне не хотелось — жалко! Их ресурс итак невелик, да к тому же и возраст почтенный.

↑ Прослушивание

Зачастую, многие люди благоговеют перед тем или иным фирменным девайсом, начитавшись восторженных эпитетов, типа «воздушность», «артикулированность баса», «прозрачность», «глубина сцены» и прочей лабуды, преподносимой так называемыми экспертами.

Да, каждый оценивает звук субъективно, но и субъективность оценки должна основываться на элементарной физике и здравом смысле. Поэтому, я, как инженер, в первую очередь, обращаю внимание на достижение определенных характеристик, без которых ну никак не достичь воздушности и прозрачности!

Заниматься аудиофильским словоблудием я не буду, а расскажу, что я услышал:
— выходной мощности усилитель выдает предостаточно, думаю можно озвучивать небольшие залы и кафе. В домашних условиях звуку тесно, поэтому 5 Вт — это край для ушей. Мне показалось, усилитель мог бы подружиться и с более жесткой акустикой;
— очень много тепла. Как писал в своей статье https://datagor.ru/amplifiers/tubes/1300-6s33s-ukroshhenie-rogatoj-bestii.html наш гражданин Алексей (AlexD): «Усилитель меня согреет долгими зимними вечерами»;
— полоса частот оказалась слегка ущербной в области высших частот, что не совсем увязывается с заявленными производителем характеристиками выходных трансов. Диапазон частот составил: 15 Гц — 16 кГц при неравномерности АЧХ +1,7/–2,9 дБ относительно уровня на частоте 1 кГц; на 17 кГц — 4,2 дБ. Далее резкий спад — 6,8 дБ на 18 кГц; на 20 кГц — 10 дБ. Что интересно, на 21…23 кГц наблюдался подъем на 4…5 дБ;
— уровень фона и шума составил минус 72 дБ;
— нелинейные искажения при выходной мощность 12 Вт составили 0,4%, при 20 Вт — 0,6%, при 25 Вт — 3,2%;
— устанавливал в правом и левом каналах различные комбинации драйверные лампы. Честно, особой разницы в звуке я не выявил, хотя по приборам АЧХ немного разнятся. Наименьшую неравномерность АЧХ усилитель показал с 6Э5П;
— для себя я отметил, что звучание трансформаторного РР без проходных емкостей мне приятнее, чем звучание РР с апериодической нагрузкой предварительных и драйверных каскадов и приятнее звучания моего OTL, описанного в ранней публикации. Соглашусь с классиками-теоретиками, утверждающими, что лучшей нагрузкой для лампы является трансформатор.

А еще я попытался приобщиться к измерению двум параметров, которыми любят оперировать аудиофильские фирмачи — динамический диапазон (Д) и реакция усилителя на меандр.

У радиоприемников, к примеру, Д всегда оговаривается заданным отношением сигнал/шум. Так, для канала слухового телеграфа вообще шум может превышать полезный сигнал втрое и достоверность приема не пострадает! Касательно УМЗЧ я не мог определенно понять — на основании чего задать это самое отношение сигнал/шум. Как говорят умные книги по передающим устройствам, к которым по сути можно отнести и УМЗЧ, четкой, однозначной методики измерения Д нет. Решил посмотреть, что пишут изготовители аппаратуры, открыл сайт известной российской компании (не буду ее называть). Кстати, на сайте, помимо массы предлагаемых аппаратов (причем у всех отношение сигнал/шум одинаково 90 дБ, несмотря на абсолютно разную схемотехнику и выбор элементной базы), есть ряд очень интересных и полезных статей. Неувязочка познавательных статей с заявляемыми фантастическими параметрами всех продаваемых моделей усилителей привела меня в замешательство — ребята, вы, все-таки, инженеры или коммерсанты-маркетологи?! Открываю ссылку на РР усилитель на 6П14П, читаю: мощность 10 Вт на 8 Ом нагрузке, отношение сигнал/шум = 90 дБ. Путем несложных вычислений получаем около 9 В на нагрузке, из формулы 90 дБ = 20log 9/Uш получаем, что Uш = 0,00028 В! Здорово! Но это уровень шума, который некорректно брать за нижний порог сигнала при расчете Д. 

Так какое превышение сигнала над шумом выбрать? Наткнулся на книгу В. М. Большова «Радиолюбительские усилители низкой частоты» из серии МРБ, выпуск 422, 1961 г. Автор пишет, что на практике часто уровень шума отождествляют с Д, но тут же уточняет, что для достоверного воспроизведения самых тихих звуков необходимо снизить уровня шума на 10 — 20 дБ относительно этих самых тихих звуков. Отсюда вывод: если читаем у производителей-торгашей, что у аппарата отношение сигнал/шум = 90 дБ, то подразумеваем — Д = 70 — 80 дБ.

Что касается меандра. Масса споров по поводу необходимости и важности реакции УМЗЧ на меандр. Уверен, что усилок на хороших полевиках отлично переварит меандр. Лично мне кажется, что по отношению к усилителю с трансформаторным выходом этот параметр не информативен. Выходной транс — реактивных элемент со своей петлей гистерезиса, «крутизна» которой пропорциональна «крутизне» аппарата. Мой транс далеко не Hashimoto, поэтому на осциллограмме при подаче меандра на вход усилителя от DDS генератора затухающие колебательные процессы в точках перемены фазы выглядят более выраженными, чем у топовых моделей трансформаторов. Это понятно, ведь перемагничивание сердечника не происходит так же, почти мгновенно, как перемена фаз сигнала (по сути сплошного спектра), формируемого из бесконечного числа нечетных гармоник синусоиды преобразованием ряда Фурье.

↑ Выводы

1. Конечно, идеальный усилитель по идеологии Сакумы я не построил, но надеюсь, хоть на йоту приблизился к нему;

2. В очередной раз пою оду советским триодам 6С33С-В, их возможностям и звучанию;

3. Уверен, трансформаторный тракт — лучший тракт. Следующим объектом для исследования я выбрал трансформаторный однотактник на 6С45П (6Э5П) + 6С33С-В. Займусь сравнением и анализом SE и РР;

4. Данная конструкция МУМ весьма затратна:
— по массе и габаритам — 22 кг на канал;
— по энергетике — более 230 Вт на канал;
— по финансам — более 35 т. р. на канал.

5. Вариативность выбора драйвера дает возможность самым отъявленным аудиофилам прочувствовать разницу в звучании;




Трехлетняя канитель закончена. Задача выполнена. Результатами удовлетворен. Уфф, выдох…

↑ Файлы, ссылки

Усилитель Sakuma на отечественных триодах 6С33С-В
🎁Архив чертежей панелей корпуса в .spl7  39.38 Kb ⇣ 35
🎁О Susumu Sakuma по-русски.pdf  272.77 Kb ⇣ 45

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации