Ламповый усилитель своими руками: пошаговая инструкция, схемы, материалы

Двухтактные ламповые усилители PPPP — сокращенное от Push-Pull («тяни-толкай»).

• 2.5Вт. Триодный усилитель класса В на лампах 6Н6П, 6Н2П.
• 3.5Вт. Ламповый усилитель на 6Н6П, 6Ф1П.
• 7.5Вт. Двухтактный усилитель на
  лампе 6Н9С.
• 6Вт. Простой двухтактный ламповый усилитель на
  6П14П.
• 6Вт. Двухтактный усилитель класса А на лампах 6П6С.
• 10Вт. Двухтактный усилитель на 6Ф3П.
• 12Вт. Ламповый УНЧ с ультралинейным оконечным каскадом на
  6П14П.
• 12Вт. Ультралинейный ламповый усилитель на 6П14П, 6Н2П.
• 15Вт.
  Двухтактный УНЧ на 6П3С, EL34.
• 16Вт. Миниатюрный УНЧ на 6П36С.
• 20Вт. Двухтактный ламповый усилитель на 6П36С.
• 20Вт. Двухтактный усилитель на лампах 6П36С и 6Н1П.
• 22Вт. Ультралинейный двухтактный усилитель на лампах 6П3С и 6Н8П.
• 25Вт. Двухтактный ламповый усилитель на ГУ-50
• 80Вт. Ультралинейный двухтактный УНЧ на четырех лампах 6П3С и 6Н8П.
• 200…400Вт. Мощный двухтактный усилитель на
  лампах 6Р3С или 6П45С.
•  Двухтактный усилитель на 6С4С.
•  Двухтактный ламповый усилитель начального уровня на 6П18П, 6П43П
•  Двухтактный УНЧ канала на лампах 6П45С
•  Ультралинейный усилитель на
  6П14П, 6Н1П с микрофонным входом.

Плюсы и минусы усилителей на лампах

Истинные аудиофилы знают, что ламповый звук не идет ни в какое сравнение с тем, который выдают самые современные усилители на транзисторах и микросхемах. Качество такого звучания неоспоримо, поскольку только лампа способна выдать чистый, сбалансированный и натуральный звук с мягкими басами и прозрачными высокими частотами.

Основными положительными качествами усилителя являются:

превосходное качество звука;
красивый внешний вид;
длительный срок службы;
относительно простая конструкция;
надежность устройства;
устойчивость к температурным перегрузкам;
отсутствие шума, который присущ усилителям на полупроводниках;
устойчивость к кратковременным замыканиям под нагрузкой.

Но даже у такой техники есть свои минусы:

внушительные размеры и вес в отличие от устройств на транзисторах;
требуется время на прогрев ламп, как правило, около 5-7 минут;
высокое выходное сопротивление, что не позволяет подключить любую акустическую систему;
высокая потребляемая мощность и выделение тепла;
низкий КПД около 10%.

Резисторы

Качественный ламповый End Hi-усилитель – это ретроприбор. Конечно, детали его для сборки должны быть соответствующие. резистора Вместо может подойти углеродный и проволочный Если. элемент вы не жалеете средств на разработку этого следует, прибора применить прецизионные резисторы, которые дорого довольно стоят. В ином случае применимы модели-МЛТ. Это довольно неплохой элемент, о свидетельствуют чем отзывы.

Ламповые усилители Hi-End применимы также с ВС-резисторами. Их изготавливали около 65 лет Отыскать. назад такой элемент довольно просто, всего достаточно лишь прогуляться по радиорынку. Если вы резистор применяете с мощностью больше 4 Ватт, нужно проволочные выбирать эмалированные элементы.

Корпус лампового усилителя для наушников

Первым делом было сделаны все необходимые отверстия. А под разъёмы для входа/выхода и отверстие для регулятора громкости. На задней стенке был сделано отверстие под интерфейс для сетевого питания.

Это готовый блочек, в котором уже совмещены разъем для сетевого провода, выключатель и предохранитель. Потрясающая штука, заказывал в этом магазине всего по 95 центов:

Когда все отверстия готовы, а новых не предвидится – пора переходить к отделочным работам. Для придания корпусу солидного вида – он был отшкурен до металла, затем отшпаклеван автомобильной шпатлевкой. И, после тщательного прошкуривания, я покрыл его тремя слоями черной краски с промежуточными прошкуриваниями.

Исходно, по классике жанра, корпус предполагался черным матовым. Но, увы, нормальную краску удалось достать только глянцевую. Я использовал акриловую нитрокраску. Однако последний слой, так получилось, я наносил при температуре около 17 градусов, что ниже указанной в условиях нанесения. В результате слой таки получился матовым.

Кожух трансформатора красился вместе с корпусом.

Устранение помех

Позже устранить нужно низкочастотный фон, если, конечно, он Также. присутствует важным пунктом является выбор заземления точки. В этом случае можно применить вариантов из один:

• Тип соединения – звезда, при все котором «земляные» проводники соединяются в одну Второй.
• точку способ – прокладка толстой медной нее. На шины необходимо распаивать соответствующие элементы.

лучше, Вообще самостоятельно найти точку заземления. можно Это сделать, определив уровень низкочастотного слух на фона. Чтобы это сделать, нужно замкнуть постепенно все сетки ламп, которые земле на расположены. Если при замыкании последующего снижается контакта уровень низкочастотного фона, то вы нашли лампу подходящую. Чтобы добиться желаемого результата, экспериментально необходимо устранять нежелательные частоты. Также применить нужно следующие меры, чтобы улучшить своей качество сборки:

• Чтобы сделать цепи радиоламп накала, нужно применить скрученный провод.
• которые, Лампы используются в предварительном усилителе, нужно заземленными закрывать колпаками.
• Также заземлить необходимо переменных с корпусы резисторов.

Если вы хотите питать ламп накал предварительного усилителя, можно применить ток постоянный. К сожалению, это требует подключения блока дополнительного. Выпрямитель будет нарушать стандарты усилителя лампового Hi-End, так как это прибор полупроводниковый, который мы использовать не будем.

Принцип работы

Все вышеупомянутые типы ламп в том или ином виде нашли применение в аудиотехнике. При этом пытливые умы аудиоинженеров постоянно искали пути наиболее эффективного их использования. Довольно быстро они пришли к выводу, что место включения экранирующей сетки пентода в схему усилителя — это инструмент, с помощью которого можно принципиально изменить режим его работы. При подключении сетки к катоду мы имеем классический пентодный режим, если же переключить сетку на анод — пентод начинает работать в режиме триода. Это позволяет объединить два типа усилителя в одном с возможностью смены режима с помощью простого переключателя.

Так работает тетрод

Но и этим дело не ограничилось. В 1951 году американские инженеры Дэвид Хафлер и Харберт Керос предложили подключать сетку пентода совершенно иным способом: к промежуточным отводам первичной обмотки выходного трансформатора. Такое подключение является чем-то средним между чистым триодным и чистым пентодным включением, давая возможность комбинировать свойства обоих режимов.

Таким образом, с режимами ламп произошла та же история, что и с классами усиления, когда вслед за «чистыми» классами А и В появился комбинированный класс АВ, сочетающий сильные стороны двух предыдущих.

Обозначение разных типов ламп по ГОСТу

В том, что касается сочетания режимов работы ламп и классов усиления, они могут комбинироваться произвольным образом, что приводит к изрядной путанице и даже жарким спорам в рядах неофитов. Не добавляет ясности и тот факт, что разработчики ламповых усилителей в большинстве случаев указывают не класс усилителя, а принцип схемотехники: однотактный — SE (Single Ended) или двухтактный — PP (Push-Pull). В итоге, пентоды и тетроды нередко ассоциируют исключительно с классом АВ и двухтактной схемой в целом, а триод, напротив, считают синонимом класса А и сугубо однотактного включения. На самом же деле, ни что не препятствует переключить усилитель, работающий в классе А, в пентодный или ультралинейный режим, а на паре триодов можно собрать двухтактный усилитель, работающий в классе В или АВ.

Предпосылкой к неверным ассоциациям является частота использования тех или иных режимов в различных классах усиления. Триоды чаще используют в однотактных схемах и классе А. В свою очередь, пентоды и тетроды лучше подходят для работы в двухтактных схемах, хотя переключение их в триодный режим — реальная опция, встречающаяся на усилителях, работающих в классе АВ, и не имеющая ровным счетом никакого отношения к классу А.

Простой усилитель Василича

Для воспроизведения музыкальных файлов формата (FLAC) с высоким битрейтом (lossless) в составе домашнего медиа центра мною уже несколько лет используется простой (для самостоятельного изготовления) и весьма качественный усилитель мощности звуковой частоты, собранный по следующей схеме.

В УМЗЧ использована современная элементная база. На АС (сопротивлением 6 ом) усилитель развивает мощность до 30 Вт. Этого вполне достаточно для большинства жилых помещений. Коэффициент гармонических искажений не превышает 0,005%. Усилитель охвачен глубокой обратной связью в широком диапазоне частот. Коэффициент усиления определяется отношением сопротивления R8 к R5 и равен 7. При желании, его можно увеличить, изменяя номинал сопротивления R8 в большую сторону. УМЗЧ имеет высокую скорость нарастания сигнала. Частоты верхнего слышимого диапазона он воспроизводит без искажений, на слух очень прозрачно. Не превращает звук тарелок в шипение, а барабана в бубнение, как некоторые УМЗЧ, собиравшиеся мною на интегральных микросхемах типа TDA 1558 и LM 3886. Шумовая полка данного усилителя ниже — 120 dB (что также не достижимо для усилителей на микросхемах).

Для питания каждого из каналов усилителя был использован отдельный (не общий) блок питания без гальванической связи с общим проводом, что обеспечило защиту АС от постоянного тока. Трансформаторов может быть два, каждый мощностью по 60 — 80 Вт либо один мощностью 120 — 150 Вт с двумя вторичными обмотками по 40 В (отдельными для каждого канала). В своем компактном УМЗЧ (160х160х105 мм) я использовал один тороидальный трансформатор на 120 Вт. Выбран тороид потому, что он наиболее компактный, тихий и создает минимум помех. Схема БП приведена ниже.

В блоке питания могут использоваться любые выпрямительные диоды с максимальным током более 10 А и напряжением не ниже 100 В. Электролитические конденсаторы (по 2 на каждый канал) от 6800 до 15000 мкФ напряжением не ниже 50 В. Шунтирующие конденсаторы (С11 — С14) от 0,1 до 1,0 мкФ не электролитические (бумажные либо пропиленовые).

Для проектирования платы использовалась программа Sprint-layout. В связи с использованием СМД резисторов, которые установлены со стороны дорожек, плата получилась очень компактной (57х42 мм).

Две платы для УМЗЧ изготовлены по ЛУТ-технологии (с помощью лазерного принтера и утюга).

Фотографии простого усилителя Василича приведены ниже.

Усилитель прост в изготовлении, не требует сложных регулировок. В случае, если ток покоя оконечных транзисторов выходит из диапазона 100 — 200 мА необходимо подобрать резистор R14. С увеличением его номинала увеличивается ток покоя, с уменьшением — снижается. Полевые транзисторы на выходе усилителя обеспечивают отличную термостабилизацию без каких-либо дополнительных схемных решений. Правый и левый канал УМЗЧ не имеют общей земли. Даже входные разъемы не соединены между собой. Входной конденсатор С1 (от 0.22 до 1.0 мкФ) желательно поставить пропиленовый либо другой высококачественный, имеющий низкий уровень собственных шумов. Это обеспечит УМЗЧ минимальный уровень искажений. По этой же причине я отказался от регулятора громкости в самом усилителе. С регулировкой уровня сигнала прекрасно справляются медиа плееры и штатные средства операционной системы персонального компьютера.

Рекомендую усилитель для изготовления начинающим радиолюбителям.

Творческих успехов и приятного прослушивания музыки!

Хочу еще поделится практическим опытом. При значительном увеличении емкости входного конденсатора усилителя С1 (более 1.0 мкФ) и уменьшении конденсаторов С15 и С16 в БП ниже 6800 мкФ возможно возбуждение усилителя на низкой частоте. В моем случае возбуждение одного из каналов произошло при емкости конденсаторов БП 6800 мкФ. Это проблема была решена путем уменьшения С1 усилителя с 1.0 мкФ до 0.68 мкФ. Второй канал оказался более устойчив и таких изменений не потребовал.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Купон до 1000₽ для новичка на Aliexpress

Никогда не затаривался у китайцев? Пришло время начать!
Камрад, регистрируйся на Али по нашей ссылке.
Ты получишь скидочный купон на первый заказ. Не тяни, условия акции меняются.

Полезные и проверенные железяки, можно брать

Куплено и опробовано читателями или в лаборатории редакции.

Настраиваемый держатель для удобной пайки печатных плат

Звукопрозрачная ткань для динамиков

Клеммники для АС на любой вкус

Красивые саморезы под шестигранник для АС, разные размеры

Двухполосный фильтр для АС

Бонки — гайки для запрессовки, вклеивания. Разные размеры

Модель для наушников

Для компьютерных наушников конденсаторы можно использовать электролитического типа. В данном случае высокой чувствительности от модели не требуется. Для подавления помех в системах применяются разного рода тиристоры. Модуляторы целесообразнее использовать подстроечного типа. Выходное напряжение в цепи не должно превышать 12 В.

Для того чтобы регулировать частотность усилителя, припаиваются компактные контроллеры. В данном случае лампы следует устанавливать в последовательном порядке. Подсоединение блока питания осуществляется через дроссель. Дуплексные резисторы в таких схемах используются очень редко.

Составляющие

Если вы не хотите использовать качественный конденсатор, то можно применить К73-16. Он подойдет, если рабочее напряжение будет больше 350 вольт. Но качество звука будет заметно хуже. Также для такого напряжения подойдут электролитические конденсаторы. К усилителю нужно подключить осциллограф С1-65 и подать сигнал, который пройдет от генератора звуковой частоты. При начальном подключении нужно установить входной сигнал около 10 мВ. Если вам нужно узнать коэффициент усиления, нужно будет использовать выходное напряжение. Чтобы подобрать среднее соотношение между низкими и высокими частотами, необходимо подобрать емкость конденсатора.

Фото лампового усилителя Hi-End вы можете увидеть ниже. Для этой модели были использованы 2 лампы с октальным цоколем. К входу подключен двойной триод, который включен параллельно. Оконечный каскад для этой модели собран на лучевом тетроде 6П13С. В этом элементе вмонтирован триод, который позволяет получить хорошее звучание.

Чтобы настроить и проверить работоспособность собранного устройства, необходимо использовать мультиметр. Если вы хотите получить более точные значения, то следует применять звуковой генератор с осциллографом. Когда вы взяли соответствующие приборы, можно переходить к настройке. На катоде Л1 указываем напряжение около 1,4 Вольт, это получится сделать, если будете использовать резистор R3. Ток выходной лампы необходимо указывать 60 мА. Чтобы сделать резистор R8, необходимо установить параллельно пару резисторов МЛТ-2. Другие резисторы можете применять разных типов. Следует отметить довольно важный компонент – разделительный конденсатор С3. Он не зря был упомянут, поскольку данный конденсатор оказывает сильное влияние на звук прибора. Поэтому лучше использовать фирменный радиоэлемент. Другие элементы С5 и С6 – пленочные конденсаторы. Они позволяют увеличить качество передачи различных частот.

Блок питания, построенный на кенотроне 5Ц3С, стоит найти. Он соответствует всем правилам построения прибора. Самодельный ламповый усилитель мощности класса Hi-End будет иметь качественный звук, если вы найдете данный элемент. Конечно, в ином случае стоит искать альтернативу. В этом случае вы можете использовать 2 диода.

Для лампового усилителя Hi-End можно использовать соответствующий трансформатор, который применялся в старой ламповой технике.

Как выбрать?

В наши дни промышленность предлагает множество устройств лампового типа, в продаже можно найти бестрансформаторные и гибридные модели, трехполосные и двухполосные, низковольтные, модели низкой звуковой частоты, предназначенные для дома и для профессионального использования.

Для того чтобы подобрать оптимальный ламповый усилитель для колонок, необходимо обратить внимание на определенные факторы

Мощность

Для решения задач, стоящих перед ламповым резистором, подходящим параметром мощности будет уровень в 35 Вт, хотя многие любители музыки только приветствуют увеличение параметра до 50 Вт.

Частота

Оптимальным считается диапазон от 20 до 20000 Гц, поскольку он характерен для человеческого слуха. На сегодняшний день на рынке практически все ламповые устройства имеют именно такие параметры, в секторе Hi-End непросто отыскать оборудование, которое не доходило бы до этих значений, тем не менее, приобретая ламповый усилитель, обязательно проверьте, в каком именно частотном диапазоне он может звучать.

Гармонические искажения

Параметры гармонических искажений имеют принципиальное значение при выборе устройства. Желательно, чтобы величина параметра не превышала 0,6%, а если говорить в целом, то чем меньше будет это значение, тем более качественный звук вы получите на выходе.

Конечно, цена на такие высококачественные изделия становится несопоставимо более высокой в сравнении с моделями конкурентов, но для многих меломанов стоимость зачастую является второстепенным вопросом.

Отношение сигнала к шуму

Большинство ресиверов поддерживают отношение сигнала к уровню шума в пределах 90 дБ, принято считать, что чем больше этот параметр, тем лучше работает система. Некоторые производители даже дают такие отношения, в которых сигнал относится к шуму с показателем 100.

Поддержка коммуникационных стандартов

Это важный показатель, но все же второстепенный, на него можно обратить внимание лишь том случае, если по всем перечисленным выше показателям имеются прочие равные параметры. Ну и, конечно же, при покупке лампового оборудования большую роль играют некоторые субъективные факторы, например, дизайн, качество сборки, а также эргономика и уровень звуковоспроизведения

В этом случае покупатели выбор делают, исходя из своих личных предпочтений

Ну и, конечно же, при покупке лампового оборудования большую роль играют некоторые субъективные факторы, например, дизайн, качество сборки, а также эргономика и уровень звуковоспроизведения. В этом случае покупатели выбор делают, исходя из своих личных предпочтений.

При выборе параметров выходной мощности обязательно учитывайте габариты помещения. К примеру, в комнате 15 кв. м будет более чем достаточно мощностных характеристик в 30-50 Вт, а вот более просторным залам, особенно если вы планируете использовать усилитель с парой колонок, нужно техника, в которой мощность составляет 80 Вт.

Обзор видов

В зависимости от схемы работы устройства выделяют однотактные и двухтактные ламповые усилители.

Однотактные

Однотактные конструкции считаются более совершенными с точки зрения качества звуковоспроизведения. Простая схема, минимальное число усиливающих элементов, то есть ламп, а также короткий путь прохождения сигнала обеспечивают звучание самого высокого качества.

Однако обратной стороной является пониженная выходная мощность, которая находится в пределах 15 кВт. Это делает довольно жестким ограничение в плане выбора акустики, усилители сочетаются только с высокочувствительным оборудованием, которое доступно в акустических системах рупорного типа, а также в нескольких классических моделях, таких как Tannoy, Audio Note, Klipsch.

Двухтактные

В сравнении с однотактными двухтактные усилители звучат чуть грубее. Однако их мощность намного выше, благодаря чему становится возможным совместная работа усилителя с большим количеством современных акустических систем.

Плюсы и минусы

Прежде чем говорить о достоинствах и недостатках ламповых усилителей, стоит подробнее остановиться на мифах и заблуждениях, которые бытуют среди меломанов. Не секрет, что многие любители качественной музыки сомневаются и с большим недоверием относятся к подобным устройствам.

Миф 1

Ламповые усилители — это непрочная конструкция.

На самом деле такое утверждение абсолютно никак не подтверждено

Ведь вы будете использовать не магнитофон 60-х годов прошлого века, а качественную современную аппаратуру, при создании которой инженеры особое внимание уделяют надежности узлов конструкции. Все элементы, используемые для создания усилителей, проходят самый строгий отбор и рассчитаны на активную эксплуатацию в течение 10-15 тысяч часов, а если вы будете использовать их без фанатизма, то прослужит такое оборудование практически вечно

Миф 2

У радиолампы слишком мало басов.

Как говорится, это было давно и неправда. Времена, когда изготовители экономили на трансформаторах давно прошли, современные производители используют только железо высокого качества и высокотехнологичные подходы к составлению своей продукции.

Миф 3

Лампы могут изменять звучание.

Здесь мы во многом согласимся. Да, радиолампы имеют свой оттенок голоса, поэтому разработчику при их изготовлении необходимо иметь большой опыт с такими конструкциями и знание принципов их работы. Уверяем вас, что в качественном резисторе будет довольно сложно уловить ту или иную тональность.

Миф 4

Цена на ламповый ресивер сопоставима со стоимостью автомобиля.

Это не совсем верно, поскольку здесь многое зависит от изготовителя: чем более тщательно и скрупулезно он будет приходить к созданию своего усилителя, тем выше будет стоимость продукции.

Ламповые усилители имеют немало достоинств, в пользу такого оборудования говорят некоторые факты.

• Относительная простота конструкционной схемы. Принцип работы этих устройств намного проще, чем у моделей инверторного типа, соответственно, возможности ремонта и его стоимость в данном случае намного выгоднее.
• Неповторимое звуковоспроизведение, обусловленное рядом аудиоэффектов, в том числе большим динамическим диапазоном, повышенный плавностью переходов и приятным овердрайвом.
• Устойчивость прибора к коротким замыканиям под действием температурных колебаний.
• Отсутствие шипения, типичного для полупроводниковых усилителей.
• Стильный дизайн, благодаря чему любой усилитель будет гармонично вписываться в самые разные интерьеры.

Впрочем, нельзя сказать, что ламповый усилитель является средоточием одних достоинств. Лампы имеют и свои недостатки:

• внушительные габариты и солидный вес, поскольку лампы намного больше, чем транзисторы;
• высокий уровень шумности в процессе работы оборудования;
• для выхода на оптимальный рабочий режим звуковоспроизведения лампе нужно некоторое время на предварительный прогрев;
• повышенный выходной импеданс, этот фактор в некоторой степени ограничивает спектр использования акустических систем, с которыми могут совмещаться ламповые усилители;
• меньшая, в сравнении с полупроводниковыми усилителями, линейность;
• повышенное тепловыделение;
• большой расход электроэнергии;
• КПД не превышает 10%.

Тем не менее, уникальный звуковой окрас, который получается при использовании такого оборудования, во многом компенсирует все перечисленные минусы.

УНЧ на KT88 — сборка и настройка

   Для сборки набора достаточно иметь базовые навыки пайки, а вся работа займёт несколько вечеров. Комплект содержит много деталей, но следуя инструкциям, результат будет успешным. Прежде чем начать монтировать оборудование, нужно изучить принципиальную схему, чтоб она отпечаталась в памяти — там проще будет собирать, примерно зная что куда.

   Питание и настройка баланса между лампами выходного каскада. Это делается с помощью мультиметра, который вставляется в контрольных точках в верхней части усилителя и далее регулировка 25-омным потенциометром. После часа работы, вы должны проверить баланс еще раз. У меня было расхождение всего несколько миллиампер за месяц ежедневной работы.

   После балансировки смещения подключил акустику Fostex FE206E (96 дБ / 1 Вт) и проверил на гул. Всё нормально. Что касается БП, надеялся получить около 60-секундной задержки при включении питания, однако не мог получить больше, чем примерно 30 секунд.

   Радиатор для LM317 был довольно горячий — около 100 C (максимальная температура эксплуатации LM317HVT — 125 C). Температуры силового трансформатора и аудио выходного были 65 C до 45 C соответственно.

Применение импульсных трансформаторов

Чтобы сделать усилитель с импульсным трансформатором, в первую очередь заготавливается панель. Проще всего ее подобрать пластиковую. Лампы в этой ситуации необходимо подключать в последовательном порядке. Располагаться трансформатор обязан на подкладке. При этом конденсатор в начале цепи потребуется емкостного типа. Блоки питания для моделей подбираются на 30 В. Все это, в конечном счете, обеспечивает хорошую проводимость сигнала. Неотъемлемым элементом усилителя считается модулятор.

За импульсным трансформатором его устанавливать не стоит. В данном случае нагрузка на конденсаторы будет оказываться большая. Чтобы избежать сбоев в цепи, следует использовать тиристор для понижения чувствительности. Отрицательное сопротивление он обязан выдерживать на уровне 35 Ом. Транзисторы в системе устанавливаются за трансформатором. Непосредственно модуляторы можно использовать кодовые. В магазинах они чаще всего продаются с маркировкой РР20. Отличительная их особенность заключается в наличие широкополосной головки. Таким образом, регулировать частотность прибора получается более плавно.