«Chimera» - усилитель на 6П14П. Часть 2. Схема

Всех приветствую, друзья. Продолжаем рассматривать конструкцию моего лампового усилителя, и сегодняшняя статья будет посвящена электрической схеме сего девайса. Как я уже говорил в первой части, для реализации была выбрана схема А. Ковалева, опубликованная в статье Ламповый усилитель Ковалёва на 6Н3П+6П14П — это просто!. Разумеется, за основу был взят доработанный вариант схемы



Однако использовать ее в стоковом виде я не хотел по одной простой причине — мне нужен был в усилителе темброблок.

↑ Темброблок

Многие скажут, что частотная коррекция — это зло, которое искажает звук, и она совершенно не нужна, особенно в нынешнее время, учитывая качество исходного сигнала. Не буду спорить, возможно, это и так. Но лично у меня существует такой стереотип — в усилителе должна быть регулировка тембра и все тут.
Поэтому начался поиск простого и эффективного темброблока для лампового усилителя. А что может быть проще и эффективнее классической мостовой схемы Баксандалла? После недолгих поисков был найден такой темброблок авторства А. Манакова



Описывать схему здесь не буду, в подвале будет ссылка на оригинал статьи.
Следующим этапом стал вопрос правильного внедрения схемы ТБ в схему усилителя. Первоначально планировалось включение ТБ в разрыв между драйвером и оконечным каскадом, но камрад TANk аргументированно убедил ставить его в самом начале на входе сигнала.

К слову, хочу сказать, что Александр (TANk) оказал мне неоценимую помощь в доработке схемы, поскольку мои знания в этом деле весьма скудны, и самостоятельно я бы обязательно наломал дров. Огромно ему за это спасибо.

Итак, вот его аргументы в пользу установки ТБ на входе:

Ну что же, в начале, так в начале… Прикидываем схему для двух каналов усилителя



Элементы темброблока целесообразно разместить на отдельной печатной плате. Изображения спроектированной и собранной платы приведены ниже.

↑ Питание

Изначально для питания усилителя предполагалась покупка какого-нибудь анодно-накального трансформатора с подходящими напряжениями, но потом мне в руки попалась радиола «Ригонда». Она была подвергнута безжалостному препарированию, в результате чего у меня появился готовый сетевой трансформатор со всеми требуемыми обмотками и еще одна плюшка, о которой поговорим чуть позже.
Итак, сетевой трансформатор «Ригонды»:



У него имеется анодная обмотка, и две отдельные накальные обмотки, причем одна с отводом от средней точки. Поэтому от нее будем питать лампы драйвера и ТБ, а от второй — лампы оконечного каскада. Именно так реализовано питание в радиоле «Ригонда», поэтому позаимствуем эту схему оттуда.



Для этого из нашей схемы исключаем цепочку R19-R22 + C16, а для создания положительного потенциала цепи накала относительно катодов ламп используем делитель напряжения, аналогичный цепи R3-R4 блока питания «Ригонды».

↑ Задержка включения анодного питания

Первоначально планировалось ручная задержка включения питания анодов, но в конечном итоге было решено использовать автоматическую задержку. Для этого была применена следующая схема



Для размещения элементов схемы задержки подачи анодного напряжения, а также остальных элементов блока питания была разработана печатная плата



Ну и готовая плата блока питания с уже запаянными элементами

↑ О выходных трансформаторах

В стоковой схеме в качестве выходных трансформаторов используются трансформаторы ТВЗ-1-9. Я также планировал их использовать, но после разборки радиолы у меня появился немного другой трансформатор. Это и есть та плюшка, о которой я говорил выше.

В целом, это трансформаторы одного уровня, но у «ригондовских» трансформаторов есть одно важное преимущество — отвод для ультралинейного включения. К тому же, визуально эти трансформаторы мне нравятся больше, да и психологически они более предпочтительны — они же из аудиоаппаратуры, а не из телевизора.
На фото два трансформатора для сравнения: слева — от «Ригонды», справа — ТВЗ-1-9.



Итак, после недолгих поисков был найден еще один донор для второго трансформатора. После этого стал вопрос, в каком режиме включать лампы: триод, пентод или ультралинейный. Отличие лампы 6П14П от других в том, что у нее при переключении режимов триод/пентод/УЛ практически не меняется рабочая точка, поэтому можно только переключать вторую сетку на отводы трансформатора, а катодный резистор изменять практически не нужно. Так что ставим трехпозиционный переключатель и пробуем разные режимы. Если будете повторять мою схему, то помните — переключать надо только при выключенном усилителе!

↑ «Причесываем» схему

Здесь мне также неоценимую помощь оказал Александр aka-TANk, поэтому по ходу повествования я буду вставлять цитаты из его рекомендаций. Для опытных «ламповиков» они могут показаться несколько наивными, но начинающим, думаю, будут полезно.

1. Резисторы R16 и R9 делают развязку по питанию между каскадами. R9, в принципе, можно и убрать. Тогда вместе с ними убираем и конденсаторы С5 и С6. Они становятся лишними. Я, наверное, оставлю.

2. Лампы 6Н3П в ТБ и драйвере, согласно схеме выше, работают в разных режимах. Однако режим лампы в ТБ предпочтительнее.


3. Межкаскадные конденсаторы С8 и С12 целесообразно сделать одинаковыми. Думаю, не принципиально нижняя частота будет ограничена 5 Гц или 15 Гц. Все равно главный ограничитель снизу — это трансформатор и динамики. Можно поставить все 4 конденсатора одинаковой емкости от 0,15 до 1 мкф — какие есть под руками и какие больше понравятся.

4. Вторые сетки ламп 6П14П необходимо подключать к переключателю режимов через резистор.

↑ Про смещение и катодные резисторы

Для электронной лампы, выполняющей роль усилителя, важнейшим условием работы без искажения сигнала является смещение. Для этого на ее управляющую сетку вместе с напряжением усиливаемого сигнала подают некоторое постоянное отрицательное напряжение относительно катода. Напряжение смещения предупреждает появление сеточных токов, что может вызвать искажение сигнала, и влияет на режим работы лампы в целом.

Автоматическое смещение обычно получается в результате протекания тока через резистор, включенный между катодом лампы и общим проводником схемы. Резистор, с помощью которого на сетке лампы создают начальное отрицательное напряжение смещения, называют резистором автоматического смещения.

Сопротивление резистора необходимое для получения требуемого напряжения смещения Uс, для конкретной лампы можно рассчитать по формуле




Рассчитаем параметры работы ламп для каждого режима работы в нашей схеме. В качестве исходного значения будем рассматривать анодное напряжение 250 В. Максимальная мощность рассеивания на аноде для 6П14П — 14 Вт, для второй сетки — 2 Вт. Обычно, чтобы не работать на предельных режимах и продлить срок службы лампы, выбирают режим при котором мощность на аноде составляет 80-90% от максимальной. Для 6П14П это 12 Вт.

↑ Пентодный и ультралинейный режим

Итак, напряжение на участке анод-катод у нас 250 В. Тогда ток через анод будет составлять 12Вт/250В=48мА.
На графической вольтамперной характеристике лампы 6П14П проводим линии: вертикальную на уровне 250 В и горизонтальную на уровне 48 мА.


Линии пересекаются чуть выше кривой, соответствующей смещению на сетке 6 В. Соответственно, напряжение смещение Uc для такого режима надо будет выставить равным 6 В. Для определения тока через вторую сетку на следующем графике проводим вертикальную линию на уровне -6 В.



Точка пересечения этой прямой со штриховой кривой, характеризующей ток второй сетки при Uа=250 В, даст нам значение Iс2. В данном случае 3,75 мА. Примем Ic2=4 мА.
Рассчитываем для этого режима катодный резистор: Rk = 6В/(48мА+4мА) = 115 Ом.
Определяемся с напряжением источника питания: Uпит = Ua + Uc + Uтр.
Выходной трансформатор имеет активное сопротивление первичной обмотки 290 Ом, поэтому при токе 48 мА на обмотке трансформатора будет падение напряжения 290×0,048=13,9 В. Тогда Uпит = 250 + 6 + 13,9 = 269,9 В.
Итого для питания выходного каскада нам понадобится источник питания напряжением 270 В. Штатный сетевой «ригондовский» трансформатор как раз имеет примерно такое значение выпрямленного напряжения на вторичной анодной обмотке.

↑ Триодный режим

Ток через анод в данном случае будет таким же, как и в первых двух режимах — 48 мА.
Для определения напряжения смещения в данном режиме воспользуемся вольтамперной характеристикой лампы 6П14П для триодного режима. Проведя все те же линии на уровне 300 В и 48 мА, мы попадаем в точку пересечения, которая лежит посередине между кривыми характеристик, соответствующих смещению на сетке 6 и 8 Вольт.



Смещение для такого режима надо будет выставить равным 7 Вольт.
Рассчитываем для этого режима катодный резистор: Rk = 7В/48мА = 145 Ом.
Напряжение питания составит: Uпит = 250 + 7 + 13,9 = 270,9 В. Разница в 1 В здесь не имеет решающего значения.
Как видно, разница в номинале катодного резистора в разных режимах работы лампы составляет всего 30 Ом.



Для индикации фактического напряжения смещения параллельно этим резисторам подключаем вольтметр и переменным резистором устанавливаем смещение 6 или 7 В в зависимости от выбранного режима. Или можно взять вольтметр со шкалой на 10 В и подключить его к постоянному резистору на 100 Ом. При токе 50 мА вольтметр должен показать 5 В, как раз по середине шкалы.

В конечном итоге после всех дополнений и изменений схема приобретает следующий вид



Ну, а теперь, как в известном анекдоте, «попробуем со всем этим добром взлететь». В следующей части будем внедрять эту схему в существующий корпус, а сейчас всем пока…

P. S. Пока схема еще не собрана, возможно, у кого-то возникнут какие-то дополнительные рекомендации. Буду рад выслушать.

↑ Ссылки на полезные статьи

Темброблок для лампового усилителя
Если нет кенотрона. Вариант второй

↑ Файлы

🎁Платы в формате lay - platy.zip  41.24 Kb ⇣ 13

Спасибо за внимание!

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации