20-ватный ламповый УМЗЧ Тимоти Смита

Тимоти Смит разработал «Пентодный петит» — так он назвал свой 20-ват­тный ламповый УМЗЧ на распростра­ненных «относительно недорогих, но хо­рошо звучащих» деталях, пригодный для повторения начинающими аудиофилами. В отличие от многих описанных, в том числе и в «AudioXpress», ламповых УМЗЧ, в этом усилителе лампы выход­ного каскада работают в настоящем пентодном режиме. В пользу такого (а не триодного или ультралинейного) вклю­чения автор приводит пример таких из­вестных ламповых УМЗЧ «золотой эры» как Macintosh МС275, Carver Silver Seven, Quick-Silver M135, множество моделей Scott, Fisher, Pilot и др. Нако­нец, сама E34L (6П27С) разрабатыва­лась для работы в пентодном режиме.

Действительно, у чисто пентодного вклю­чения по сравнению с триодным, ультралинейным большее анодное сопротивле­ние и повышенные требования к согла­сованию нагрузки с оптимальным анод­ным сопротивлением, и, как реальное следствие — худшая линейность. Но, ког­да лампы подобраны в пару на обычном для аудиофилов уровне (т.е. действи­тельно подобраны тестером из несколь­ких ламп одной партии, а не произволь­но взяты из разных ящиков), то даже без ООС удается обычно получить Кг=2…5%. А вот положительное свой­ство пентодного включения — примерно на 25% большая выходная мощность по сравнению с ультралиненйным включе­нием и на 50-60% большая по сравне­нию с триодным — часто из виду упуска­ется.

И, как считает Тимоти, напрасно -при пониженной на те же 25% или 50% выходной мощности (т.е. в равных усло­виях по выходной мощности в нагрузке, а не по максимальной выходной мощно­сти конкретного включения) пентодное включение зачастую и по линейности совсем не уступает (если не превыша­ет) ультралинейному, триодному, зато дает большую перегрузочную способ­ность для неограничения редких пиков уровня фонограммы. Что касается боль­шего анодного сопротивления и транс­лируемого через выходной трансформа­тор большего выходного сопротивления, то, как показывают последние акустичес­кие веяния, меньший коэффициент дем­пфирования более близок к режиму ге­нератора тока, что как раз благоприят­но сказывается на минимизации искаже­ний акустических систем. Входной V1B и фазоинверсный V2B каскады (рис. 1) выполнены на двойных триодах.

Первый является эквивалентом отечественной 6Н2Л, но с 12-вольтовым накалом (300 мА), а вторая (аналог 6Н5П) также име­ет накал 12 В/300 мА, и их питание осу­ществляется последовательно перемен­ным током с выхода специального на­кального трансформатора Т2 (рис.2) с напряжением вторичной обмот­ки 25 В.

От него же также последовательно питаются и накалы четырех ламп вы­ходного каскада. Решение оригинально тем, что позволяет во много раз умень­шить токи проводов нахальных цепей, а значит, и наводки. Два разных вхо­да J1/J2 соединены с переключа­телем выбора источника сигнала S1А экранированным четырехпроводным кабелем. Далее после ре­гулятора громкости Р1А (спарен­ный логарифмический Mouser part №31X3405) сигнал поступает на первый каскад, выполненный на триоде с высоким коэффициентом усиления (Ки=70). Архитектура схемы позволила применить не­посредственную связь анода VIВ с сеткой V2B, устранив лишний пе­реходный элемент, с определенной нагрузкой (V2B, R6=R7) без каких-либо подстроек обеспечивает про­тивофазную раскачку ламп выходного каскада через разделительные конден­саторы СЗ. С4.

Небольшие резисторы R12, R13 по 10 Ом в цепях катодов V3, V4 служат для контроля катодного тока и создают небольшую местную ООС. Смещение же выходного каскада — фик­сированное (ок. -22 В), оно подается индивидуально на управляющие сетки выходных ламп с подстроечных резисто­ров Р1А, Р1В, Р2А, Р2В блока питания через разьемы X, Y. Выходной трансфор­матор Т1 (рис.1) — 30-ваттный (первич­ная 5 кОм) Hammond 1645, обеспечива­ет полосу 30 Гц…20 кГц ±1 дБ.
20-ватный ламповый УМЗЧУМЗЧ
Переклю­чатель S2A позволяет оптимально ком­мутировать его обмотки для нагрузки 8 или 4 ома. Усилитель охвачен общей ООС с выхода «+» вторичной обмотки выходного трансформатора в цепь като­да лампы входного каскада, поэтому для обеспечения абсолютной стабильности и «безвыбросного» почти идеального меандра (рис.3) на любой нагрузке предприняты все схемотехнически необ­ходимые меры: резисторы-«гридлики» R10.R11, R14.R15; цепочка R2C3 в анодной нагрузке входной лампы; R16C5, R17C6 параллельно половинкам первич­ной обмотки выходного трансформато­ра; наконец, цепочка Зобеля C8R18 па­раллельно нагрузке усилителя.

Переклю­чатель S2B (спареннный с S2A) также введен в схему для того, чтобы глубина общей ООС (11 дБ) не изменялась при переключении нагрузки 4 или 8 Ом. Не­смотря на обилие сетевых трансформа­торов (рис.2), схему блока питания Ти­моти считает вполне оправданной. На практике индивидуальные сетевые трансформаторы с требуемыми обмот­ками оказываются чаще всего дешевле, чем один заказной, да и размещение их на шасси проще. Анодный сетевой трансформатор Т1 — тороидальный 240-ваттный Hammond 1820240 с вторичной обмоткой 240 В 940 мА. «Хитростью», снижающей ВЧ помехи в цепи анодного напряжения, является применение пле­ночного (высокочастотного) конденсато­ра С6, включенного параллельно с ос­новным -электролитом», имеющим до­вольно значительную собственную пара­зитную индуктивность.

АЧХ усилителя

Катушка L1, вхо­дящая в состав первого звена пассивно­го П-образного сглаживающего фильт­ра, имеет индуктивность 10 Гн и должна быть рассчитана на постоянный ток не менее 100 мА. Накалы всех ламп питает 50-ваттный трансформатор Т2 с вторич­ной обмоткой 25 В, 2А. Для снижения уровня фона на нити накала всех ламп через резисторы R6R7 подается не­большое положительное на­пряжение 75 В, формируемое последним звеном анодного сглаживающего фильтра R4R5C12. Небольшой (6-ватный) трансформатор ТЗ с выходным напряжением 12,6 В через выпрямитель с удво­ением напряжения С12С13 и цепочку триммеров Р1А-Р2В задают фиксированное смещение на уп­равляющие сетки ламп выходного кас­када. Собственно процедура налажива­ния состоит в установлении этими рези­сторами равных начальных токов всех выходных ламп порядка 60…80 мА (из­мерение производят по падению посто­янного напряжения на 10-омных катод­ных резисторах R12, R13, которое долж­ны быть равно 600. .800 мВ). Особое внимание из­мерение производят по падению посто­янного напряжения на 10-омных катод­ных резисторах R12, R13, которое долж­ны быть равно 600. .800 мВ).

Особое внимание необходимо уделить равен­ству начальных токов ламп одной и той же пары (желателен разбаланс не более 2%, причем как через минуту, так и че­рез 10 минут после включения). Автор подчеркивает, что, несмотря на отсут­ствие входного сигнала, любые проце­дуры налаживания ламповых УМЗЧ не­обходимо производить с подключенным к его выходу резистивным эквивалентом нагрузки во избежание неконтролируе­мого самовозбуждения. Еще одно ноу-хау.

Если при первой подаче небольшо­го сигнала звук на выходе будет гром­ким и искаженным, то это значит, что фазировка общей ООС неверная (поло­жительная вместо отрицательной). По­меняйте в этом случае концы первичной обмотки выходного трансформатора. Коэффициент усиления всего УМЗЧ 26,5 дБ для Rh=8 Ом, т.е. 20 Вт достигаются при входном напряжении 0,6 В. Соб­ственный уровень шумов и помех со­ставляет -84 дБ. При выходной мощно­сти 20 Вт Кг составляет примерно 1%, а при увеличении выходного напряже­ния до порога ограничения (Кг=3%) максимальная выходная мощность до­стигает 25 Вт. АЧХ усилителя при вы­ходной мощности 5 Вт показана на рис.4, выходное сопротивление при конфигурации для 8-омной нагрузки со­ставляет 2,1 Ома. Для истинных экспе­риментаторов в устройство можно вве­сти трехпозиционный переключатель S3 (рис.5), обеспечивающий пентодный режим Р, ультралинейный U, но в этом случае выходная мощность сни­жается до 16 Вт и триодный Т — выход­ная мощность снижается до 10 Вт.
Трехпозиционный переключатель

Метки: , , , .


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Проверочный код *

Разработка сайта: cryptonic