Аудио ЦАП DAC. Поделки начинающего цапостроителя. Часть 7. Стыкуем TDA1541 с лампами!

Добавляем ламповый каскад для TDA1541!
Как сложно порой сделать шаг. Начать строительство новой конструкции.
Ведь то, что будешь строить, в принципе особо уже и не нужно – уже есть несколько подобных конструкций в разных вариантах исполнения.
Подгоняет только обычный интерес – а как оно будет работать или звучать? Насколько лучше или хуже чего-то уже отслушанного и опробованного? Стоит ли тратить силы и материалы на эту конструкцию?

Еще сложнее сделать этот шаг правильно. То, что оно заработает, сомнений не вызывает, но вот как? Хорошо? Плохо?
Какие схемные решения применить? Какие детали и элементы конструкции? Как скомпоновать и совместить в принципе не совсем совместимое? И не придется ли все это потом тупо выкинуть?

Одни вопросы с одной стороны и желание сделать с другой. Тренировки на матчасти начались по прочтению горы материалов в сети по применению TDA1541. Как только ее не загибали там и что только не вешали на ее многострадальный выход! Все эти народные эксперименты даже отвернули меня в сторону от цели на какое-то время. Пришлось даже купить еще одну TDA1541 и заказать DIR9001.

Но обо всем по порядку.
Первоначальная идея была прикрутить к выходу TDA ламповый буфер. Но здесь была одна засада – малое напряжение на выходе. Увеличить его можно, увеличив сопротивление I/U резистора. Но это скажется на качестве звука.
Сильно понижать сопротивление тоже нельзя – это вызовет перегрузку токового выхода и самое главное – еще большему уменьшению размаха сигнала на этом резисторе. Оптимальное значение 33-51 Ом. От этих вводных и начал я свои пляски с бубнами.

Повествование буду вести в хронологическом порядке, потому как фактически параллельно было изготовлено две конструкции.
Ну а начал я как всегда с блока питания.

Набор напряжений как обычно +220-250В анодного, +/- 18В питания цапа, и накал 6,3В
Какие буду применять лампы, я пока представлял смутно, поэтому делал с запасом.
Старт прошел без эксцессов, все живы.


Окончательная компоновка определилась, когда я узнал, что мне пришлют 6н15п.
Эта лампочка интересовала меня давно, только в наличии их было всего 2 штуки, и те с ресурсом, поэтому где-то их применить я не мог.
Ее конструкция интересна тем, что это двойной триод с общим катодом, где сетки и аноды размещены по разные стороны от катода симметрично.
Поэтому захотелось сделать из нее монотриод, замкнув вместе попарно сетки и аноды. И послушать.

Пока ждал посылку – развел и спаял остальные платы.

А после собрал в бутерброд то, что было.


Снизу БП, посередине стабилизаторы питания, анодный дроссель и цифровая часть, сверху сам ЦАП и ламповый буфер.
В качестве первого каскада применена E88CC фирмы Тесла, следом 2*6н15п. Это как раз те, что были у меня. Сказать что мне не понравилось – не скажу.
Звук оказался неплох. Но очень тихий. На максимальной громкости еле-еле раскачиваются наушники сопротивлением 250 Ом. Те, что на 50 Ом вообще не играют – сплошные искажения. И шум от ламп сильно заметен.

Надо дальше изучать матчасть – так дело не пойдет.
Пока читал и думал, наткнулся на один из вариантов выхлопа для TDA1541, о котором упоминалось практически везде. Схема называлась mirrors. Автор Nazar. Кому интересно – легко найдет эту схему поиском. А почему бы не попробовать, подумалось мне, тем более ее все хвалят, схему эту?
Только вот куда подключать наушники, ведь нужен еще и для них буфер? И тут взгляд упал на коробочку, где у меня лежал датагорский конструктор Symphonic Alfa (Project-3).
Собрать его у меня никак не доходили руки, но идея и концепция родилась мгновенно! Лампы с сторону – займемся полупроводниками!

Только вот небольшой нюанс – у меня больше нет ни TDA1541, ни DIR9001. И если последняя TDA1541 еще есть в магазине, то DIR9001 надо заказывать.
Пока займемся разработкой и изготовлением плат. В частности БП.


Затем сам цап

Пришлось повозиться с компоновкой – меньше ужать не удалось и захотелось уйти от бутербродной компоновки.
Пока паял платы, подоспела посылка, и, воткнув четыре новых 6н15п, я подключил первый вариант цапа к усилку на 6с45п.

Слушать стало конечно значительно лучше, но зачем мне два блока? Пока оставлю как есть и поиграюсь со второй версией. Соберу ее в корпус.

Послушаю.

Скажу так. Выхлоп оказался неплох, хоть и достаточно сложен. Порадовал датагорский Symphonic. Хороший усь для любых наушников. Правда Кус пришлось уменьшить более, чем описано в ветке техподдержки.
Играет превосходно! И пусть играет.

Но, а как же мои лампочки?
Оставлять их так я не хотел – бессмысленно, но и как дальше быть, пока не знал. Одним из способов увеличения выходного напряжения являются трансформаторы. Здесь тоже есть свои подводные грабли. Кто-то говорит, что плохой транс сузит полосу, кто-то говорит про намагничивание сердечника транса, некоторые даже предлагают варианты размагничивания. А я буду пробовать. Те трансы, что мне прислали вместе с 6н15п.
Тем более, нужно увеличить мощность выходного каскада, применив там уже четыре 6н15п.
Соответственно переделать все и полностью, начиная с БП.


Тут уже ставшая классической схема, на общей плате установлен анодный дроссель. Применена пара сдвоенных шоттки в цепи накала, чтоб уменьшить нагрев. Данные транса подобраны максимально точно, чтоб получить падение на полевике 15-20В, опять же для снижения тепловыделения.
Данные транса
Ia – 20 витков ПЭВ2-0,8
II – 4+3+3+4 витка ПЭВ2-0,8, причем секция 3+3 намотана «косой» из 5 проводов в параллель.
III- 68 витков МГТФ – напряжение под нагрузкой 243В.
Ib – 20 витков ПЭВ2-0,8

Выбор напряжения анода продиктован наличием электролитов на 250В, поэтому после дросселя 220В постоянки. Старый БП решил не разбирать – оставлю для какой-нибудь другой конструкции.
А вот новый БП и новый вариант платы ЦАП.

На заднем плане старая плата ЦАП с усилителем, уже наполовину распаянная, используется как нагрузка накальной цепи.
И вот цап поближе.

Вот справа два цилиндра. Это шедевры советской радиопромышленности. Трансформаторы с профессионального студийного оборудования. Экран, внутри все завернуто в фетр. Намотан очень тонким проводом – данные не известны. Три отдельных обмотки – 200, 200 и 500 Ом активное сопротивление.
Было решено одну из обмоток подключить к выходу TDA1541, остальные соединить последовательно и с них снимать сигнал на лампы.

Вот таким образом, как указано на схеме. Ну и сам выхлоп. Схема проверенная в работе и показавшая отличные результаты.
Так как платы выходных каскадов было решено установить для симметрии по разные стороны от цап-а, от применения Е88СС пришлось отказаться и заменить ее на 6с3п, а также применить четыре лампы 6н15п в канале. По две в параллель. Схема без особенностей, я про нее уже рассказывал, единственное, в сетки ламп добавлены антизвонные резисторы для исключения возбуда при параллельном включении.


Ну а теперь пора собрать все в кучу и попытаться понять, что ж у меня получилось!

Как ни пытался ногами и руками утрясти все до меньших размеров – никак. Зато наконец-то получил нормальный размах на выходе, раскачал как надо наушники и даже с помощью переменников слегка прибрал усиление, так как с увеличением этого самого усиления растет и уровень шума, на максимале слышимый даже в наушниках.

Теперь попытаемся со всей этой фигней взлететь! надо все укрепить на будущем корпусе, а то на столе не развернуться.
Ну как-то так.

Между БП и всем остальным уже ставшая традиционной перегородка. Лампы любят собирать всю грязь из воздуха, а здесь тем более. Погоняв это безобразие пару-тройку часов, понял, что без вентилятора не обойтись. Или ставить сетки на всю площадь верхней крышки.
Сеток пока больше нет, поэтому вентилятор от P-II 400, вставленный сзади и подключенный на 6,3В вполне решит проблему перегрева. Пора сделать корпус.

И запихать в него все, что нужно.

Пока отсутствуют боковины – закрыть бока дюралью и погонять в рабочем режиме часов 5-6.

Иногда заглядывая внутрь.

Или сверху, где довольно жарко! При случайном сравнении этого цапа с обычным выходом с РСМ2906 обратил внимание на завал АЧХ сверху.
Что такое? РСМ2906 по верху с избытком, а здесь как будто ваты наложили в уши. Поставил на выход осциллоскоп и увидел всю горькую правду.
Мало того, что от примерно 8кГц идет спад, так еще и при этом немного искажается форма сигнала! Вот и хваленые трансы.

Так дело не пойдет. Решил вернуться к классической схеме I/U из даташита, на ОУ + ФНЧ.

На переделку ушла пара дней, и вот новая плата встала на место! Усиления – как грязи! Хорошо, что предусмотрел подстроечники по сеткам ламп!
Да и сигнал/шум пришел в норму. Ну а главное – это звук. Появилась возможность поиграть операционникам в I/U и фильтре. Не удержался, и провел сравнительное тестирование без изменения номиналов обвязки.
Как всегда в тесте принимали участие:
1. NE5532
2. OPA2604
3. OPA2132.
OPA2132 – звук чистый, но на высоких, как стеклянный что-ли…
ОРА2604 – тональный баланс смещен в сторону НЧ, в остальном очень хорошо.
Я такое его поведение уже не раз наблюдал в других схемах.
NE5532 – самый ровный звук, без изысков, нейтральный.

Оставил 5532, видимо в данном случае FET-input как раз не очень хорош. Зато наконец применил NE5532, а то с тех пор как их купил, никак не мог никуда поставить!

Ну а трансы… Пусть лежат, может куда еще пригодятся. Причина, как я думаю, может быть любой. Намотаны они без секционирования, только экран между обмотками, очень тонкий провод, отсутствие зазора, большое активное сопротивление обмоток, возможная нестыковка сопротивлений источника и нагрузки…
Какой то из этих факторов, или сразу несколько, привели к такому результату…

Не рисовал схему второй версии. От приведенной здесь отличается только I/U и наушниковым усилителем.
Потому – что:
во-первых, Project-3 Symphonic - проект коммерческий.
во- вторых, I/U у TDA1541 сделан по известной схеме, которую при желании легко можно найти в сети, поэтому авторство не мое.
Да и сам этот вариант делался параллельно ламповому, спонтанно, и может быть и не был бы сделан, не будь у меня проблем с усилением и мощностью.
Готовое изделие – на службе отечеству!

Полка оказалась довольно кстати.

Что можно сказать о звучании?
Как я уже говорил, каждый цап звучит по-своему. Это зависит не только от самой микросхемы или ее обвязки, но и от схемы тракта и примененных компонентов. Замена одного ОУ на другой, изменение схемы выходного каскада, даже сопротивление нагрузки вносит свою лепту в звучание.
Но каждый из них особенный из личных наблюдений. Все схемы слушались на одних и тех же наушниках и примерно одних и тех же альбомах.

И от себя могу сказать, что Дельта-Сигма (РСМ2704, РСМ2906, РСМ1796) более точна. На ней хорошо слышится мр3, плохой flac или другой какой дефект фонограммы. Иногда это утомляет.
TDA1541 сделан во времена, когда о Дельта-Сигме еще не знали. Принцип его работы в общих чертах – резистивная матрица, коммутируемая цифровым сигналом. На выходе имеем меняющийся ток через эту матрицу. Звук этого цапа более теплый, хотя на высоких частотах хорошо заметна лестница на синусоиде, которую потом при необходимости приходится «давить» при постобработке.

Поэтому говорить о том, какой из них лучше, сродни обсуждению или сравнению лампы и транзистора, или белого и толстого аудиокабеля, к примеру.
В идеале лучше иметь оба типа преобразователя, и слушать их под разное настроение или под разные стили музыки.

Файлы

Кому интересно, платы и схемы лежат здесь:
🎁1541b.rar  293.26 Kb ⇣ 326

Ну а пока все, продолжение следует!
С уважением, Алексей.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации