Характеристики ламповых усилителей - 101 - Дополнительная информация

Схемы ламповых усилителей. Часть 2. Сложные схемы ламповых усилителей

Одноканальные схемы УМЗЧ

К сложным схемам ламповых усилителей, в отличие от уже рассмотренных простых, можно отнести такие УМЗЧ, в которых присутствуют в совокупности как минимум три из пяти следующих признаков: имеется предварительный усилитель, выходной каскад собран по двухтактной схеме, полоса частот усиления разделена на два и более каналов, выходная мощность превышает 2 Вт, общее количество ламп в одном канале усиления больше трех. Впрочем, многоканальные схемы не так уже часто встречаются в радиолюбительском творчестве, хотя и чаще, чем это делала наша отечественная промышленность в былые годы. Но даже без этого признака, все равно предыдущая схема болгарина Кусева не вошла в число сложных, ведь в одном канале у нее всего 2,5 лампы, схема одноканальная, а выходной усилитель — однотактный.
А вот на первый взгляд более простая схема высококачественного УМЗЧ из сборника Гендина Г. С. (МРБ-1965) имеет достаточно отличительных признаков, чтобы ее можно было отнести к разряду сложных (рис.12). Выходная мощность усилителя, собранного на двух лампах 6ФЗП типа триод-пентод превышает 4 Вт, а качество звучания — выше всяких похвал. Усилитель предназначен для воспроизведения грамзаписи, поэтому его входной сигнал 250 мВ, полоса воспроизводимых частот 50…14000 Гц при неравномерности АЧХ 1 %, коэффициент нелинейных искажений не превышает 2 % при номинальной мощности.

Принципиальная схема лампового усилителя Г.С. Гендина

Рисунок 12 Принципиальная схема лампового усилителя Г.С. Гендина

Наибольшую сложность при налаживании ламповых усилителей мощности с двухтактным выходом вызывает обеспечение симметричности обеих плеч усиления каскада. Перед конструктором стоят несколько задач, которые сложны сами по себе, а в совокупности они доставляют сильную головную боль, ибо если их оставить нерешенными, то преимущества двухтактного каскада превращаются в свою противоположность. Напомню преимущества двухтактной схемы. Это и отсутствие четных гармоник в нагрузке, что уменьшает коэффициент нелинейных искажений, и отсутствие нечетных гармоник в цепи питания, что облегчает требования к блокирующим конденсаторам в фильтре источника питания и обеспечивает дополнительный запас устойчивости усилителя. На устойчивость работает также уменьшение выходной емкости ламп, что существенно влияет на работу УМЗЧ на высоких частотах. И, наконец, при двухтактном соединении ламп возрастает выходное сопротивление каскада, а это позволяет поднять добротность контура, образованного первичной обмоткой выходного трансформатора и параллельным ему конденсатором, и улучшить фильтрующую способность нагрузки в отношении высших гармоник полезного сигнала.
Решение задачи реализации достоинств двухтактной схемы усилителя рассмотрим на примере данного УМЗЧ. Во-первых, нужно подобрать лампы Л1 и Л2, вернее их пентодные части так, чтобы у них были одинаковыми характеристики, в частности, входное и выходное сопротивление и проницаемость, равенство которых позволяет надеяться на совпадение статических ВАХ обеих ламп. Во-вторых, следует обеспечить симметричный режим по постоянному току, то есть одинаковое анодное питание и смещение, причем, если не удалось подобрать совершенно идентичные лампы, а это гарантировано в большинстве случаев, то режим нужно подобрать так, чтобы привести характеристики ламп к идентичности. Как видно на схеме (рис.12), все режимные элементы и питающие напряжения обеих плеч одинаковые, но подчеркнем еще раз — это возможно только при идентичности характеристик ламп. Подстройка режимов до полной симметричности является самостоятельной задачей каждого, кто пытается повторить чужую схему. В-третьих, нужно обеспечить симметричность нагрузки, в качестве которой выступает первичная обмотка выходного трансформатора Тр1. Для этого наматывают первичную обмотку двойным проводом в количестве 1500 витков провода ПЭВ 0,15 на сердечнике Ш20хЗО по 5 слоям в 500 витков, перемежая их 4 слоями вторичной обмотки по 24 витка каждый, всего 96 витков. Средней точкой первичной обмотки, к которой подводится напряжение питания, станет соединение начальных концов провода, а конечные выводы подсоединяются к анодам ламп. В-четвертых, на управляющие сетки обеих ламп выходного каскада напряжение возбуждения подается в противофазе, поэтому с анода триода Л1 большая часть сигнала подается напрямую на сетку пентода Л1, а часть его с подстроечного резистора R12, который регулирует амплитуду входного сигнала на сетке пентода Л2, подается на фазоинвертор — триод лампы Л2. Кроме того, в цепи сетки пентода Л2 для выравнивания фазовых соотношений при прохождении входным сигналом неидентичных цепей добавлена цепочка R9-C5. Вот теперь можно считать двухтактный каскад симметричным и наслаждаться качеством звучания.
Однако, это еще не все. Для того, чтобы УМЗЧ работал еще устойчивее при таких предельных для ламп 6ФЗП значениях выходной мощности, весь усилитель охвачен ООС с выхода на катод входного триода Л1 через делитель R7-R4, а с него на сетку через резистор R3. Местные ООС имеются также в каждом каскаде. Вызывает уважение и фильтр в цепи питания С10-Др1-С11, уменьшающий коэффициент пульсаций анодного напряжения до 0,1%.

Следующий УМЗЧ для воспроизведения грамзаписи Г. Крылова едва ли сложнее предыдущего. Выходная мощность его 6 Вт при коэффициенте нелинейных искажений 3% при выходной мощности 4 Вт коэффициент нелинейных искажений 1%. Неравномерность частотной характеристики в диапазоне от 25 гц до 16 кГц — 1 дБ. Чувствительность с входа — 170 мВ. Уровень фона -55 дБ. Особенностью усилителя (рис.13), который состоит из каскада предварительного усиления, двухтактного выходного каскада и выпрямителя, является своеобразная схема возбуждения оконечного каскада без использования фазоинвертора.

Принципиальная схема лампового усилителя мощности Г Крылова

Рисунок 13 Принципиальная схема лампового усилителя мощности Г Крылова

Сигнал с регулятора громкости R1 подается на управляющую сетку лампы типа 6Ж1П, усиливается ею и поступает на управляющую сетку выходной лампы Л2 типа 6П15П. Напряжение сигнала с катода лампы Л2 поступает далее на катод лампы ЛЗ.
Напряжение сигнала U подаваемое на лампу ЛЗ, можно определить из формулы:
U= (I1 — I2)(R7 + R8),
где I1 и 12 — переменные составляющие токов Л2 и ЛЗ. Увеличить это напряжение не представляется возможным, поскольку для хорошего использования лампы ЛЗ ток И должен быть близок к 12, а увеличивать сопротивление резистора R8 нельзя из-за снижения анодного напряжения. Стало быть, данная схема представляет интерес только при использовании ламп с большой крутизной, работающих при малом напряжении возбуждения. Из распространенных ламп этому требованию удовлетворяет пентод 6П15П.
Для уменьшения нелинейных искажений и снижения выходного сопротивления усилитель охвачен отрицательной обратной связью глубиной 14 дБ. Напряжение обратной связи снимается с вторичной обмотки выходного трансформатора и через резистор подается на катод лампы Л1.
Силовой трансформатор собран на сердечнике из пластин Ш32, толщина набора 32 мм, окно 16×48 мм. Сетевая обмотка содержит 880, а анодная 890 витков провода ПЭЛ 0,33, накальная обмотка состоит из 28 витков провода ПЭЛ 0,8.
Выходной трансформатор (рис.14) выполнен на сердечнике из пластин Ш26, толщина набора 26 мм, окно 13X39 мм. Первичная обмотка содержит 1200Х 2 витков провода ПЭВ-2 0,19, вторичная — 88 х 3 витков провода ПЭВ-2 0,47. Необходимо строго выдержать равенство чисел витков секций вторичной обмотки и соединить секции параллельно.

Принципиальная схема и схема намотки выходного трансформатора лампового усилителя мощности Г. Крылова

Рисунок 14 Принципиальная схема и схема намотки выходного трансформатора лампового усилителя мощности Г. Крылова

Усилитель смонтирован на шасси из алюминия толщиной 1,5 мм размером 240x92X53 мм. Первый каскад должен быть максимально удален от к силового и выходного трансформаторов. Корпус к потенциометра R1 следует соединить с шасси.
Расстояние между силовым и выходным трансформаторами должно быть не менее 15 мм. Оси их катушек должны быть взаимно перпендикулярны.
Налаживание усилителя сводится к регулировке величины обратной связи изменением сопротивления резистора R10. Если усилитель возбуждается, то выводы вторичной обмотки выходного трансформатора следует поменять местами. Чтобы избежать самовозбуждения усилителя на ультразвуковых частотах, глубину обратной связи не следует делать более 15 дБ.
Мостовой выпрямитель на диодах Д209 можно заменить селеновым выпрямителем ABC — 120-270. Конденсаторы С5, Сб желательно заменить одним конденсатором емкостью 150 мкФ на напряжение 300 В. Громкоговорители акустического агрегата должны иметь полное сопротивление 8-10 Ом. Автор применил два громкоговорителя 5ГД10, соединенные последовательно.

Классическое использование свойств двухтактной схемы можно наблюдать в «простом* УМЗЧ К.Х. Михайлова (Р-8/57). В этом 6-ти ваттном усилителе (рис.15) на входе стоит лампа Л1 — двойной триод 6Н2П, одна половина которого возбуждает одно плечо оконечного каскада ЛЗ и вторую половину этой же лампы Л1, последняя в свою очередь служит фазойнвертором для возбуждения лампы Л2. Путем подбора резисторов R6, R11 подбирается режим обеспечения симметричного возбуждения двухтактной схемы.

Принципиальная схема лампового усилителя мощности К.Х.Михайлова

Рисунок 15 Принципиальная схема лампового усилителя мощности К.Х.Михайлова

Особенностью схемы является наличие раздельного регулятора тембра на входе УМЗЧ, величина входного напряжения при этом достигает 125 мВ. Кроме того, для обеспечения устойчивости усилителя в широком диапазоне частот введена частотно-зависимая ООС R5, R11, R15-C9, R16-C10. Показательным для такой простой схемы является использование накальной цепи оконечного каскада с симметричным заземлением средней точки, а для входного каскада используется пониженное напряжение накала 5 В для снижения уровня внутренних шумов лампы Л1. Как и в предыдущей схеме катоды обеих ламп оконечного каскада Л2 и ЛЗ подсоединены к одному резистору R12, что обеспечивает дополнительную регулировку симметричности режима.

Принципиальная схема лампового усилителя Ф.Кюне

Рисунок 16 Принципиальная схема лампового усилителя Ф.Кюне

На рис.16 приведена схема сравнительно простого лампового усилителя мощности с ультралинейной характеристикой немецкого специалиста Ф. Кюне. Это устройство конструктивно объединяет переключатель входов, предварительный усилитель для электромагнитного звукоснимателя с фильтром низших и высших звуковых частот, регуляторы тембра, а также оконечный каскад и блок питания. При наличии высококачественного выходного трансформатора воспроизводимая полоса частот (при установке регуляторов тембра в среднее положение) имеет линейную характеристику в диапазоне от 50 до 30 000 Гц. На частоте 30 Гц выходная мощность несколько падает.
Входные гнезда 1, 2 и 3 предназначены для подключения источников программ, дающих сигнал напряжением порядка 500 мВ, т. е. для подачи сигнала с линейного выхода магнитофона, приемника или от пьезоэлектрического звукоснимателя. Гнездо 4 предусмотрено для подключения высококачественного электромагнитного студийного звукоснимателя. Оно соединяется с двухкаскадным предварительным усилителем, собранным на лампе Л5. В зависимости от положения переключателя П2 усилитель может пропускать либо всю полосу частот, либо когда включен конденсатор С16, -только средние и высшие частоты. Низшие же частоты, на которых могут возникать вибрации электродвигателя, заметно ухудшающие качество воспроизведения грамзаписи, срезаются.
Конденсатор С17 в цепи сетки правого (по схеме) триода лампы Л5 и сопротивление R29 служат для подъема низших звуковых частот. В положении 5 переключателя П1 конденсатор С14 включается параллельно конденсатору С17 подъем низших частот несколько уменьшается. При трех первых положениях переключателя сетка правого (по схеме) триода лампы Л5 замыкается на землю, что позволяет пол передаче радиопрограммы или магнитной записи подавлять помехи со входа звукоснимателя. В положении 4 конденсатор С18 несколько срезает высшие звуковые частоты, в положении 5 этот эффект усиливается. Секция П16 закорачивает входы, которые в данный момент не используются. Следовательно, при повороте переключателя П1 в положения 1-3 поочередно включаются входы с тем же цифровым обозначением, в положениях 4 и 5-четвертый вход (грамзапись).
Регуляторы тембра (R2-R4) помещены перед лампой Л1, а регулятор громкости R8 — за ней. Правый триод лампы Л2 выполняет функцию фазойнвертора, собранного по схеме с разделенной нагрузкой. Оконечный каскад на лампах ЛЗ и Л4 собран по ультралинейной схеме, создающей отрицательную обратную связь в цепи экранирующих сеток. Вторая цепь отрицательной обратной связи идет от вторичной обмотки выходного трансформатора через сопротивление R20 к катоду лампы Л2. Выходной трансформатор следует подбирать с учетом имеющегося громкоговорителя.
Потенциометр R35 в цепи накала ламп предназначен для ослабления уровня фона. Кроме этого, сопротивления R36 и R37 в цепи накала лампы Л1 понижают напряжение накала до 4,5 В, тем самым уменьшая уровень шумов и фона. Эта, по словам Ф. Кюне, несколько необычная схема, а для многих радиолюбителей Союза, как, например, для Ю. Михайлова (рис.15) уже в 1957 году (!), вполне распространенная, в течение ряда лет с успехом применялась в цепи накала первой лампы различных усилителей, при этом понижение напряжения накала не сказывалось на работе ламп.

Принципиальная схема лампового усилителя А.Кузьменко

Рисунок 17 Принципиальная схема лампового усилителя А.Кузьменко

Схема высококачественного лампового усилителя низкой частоты на 8 Вт А. Кузьменко (Р-5/57) похожа на предыдущую по многим параметрам, даже номиналы отдельных цепей совпадают. Автор этой конструкции (рис.17) полагает, что он достиг улучшения качества звучания за счет введения разнообразных обратных связей, среди которых ООС на экранные сетки через отводы 16 и IB выходного трансформатора Тр1, общая ООС через делитель R12-R30, местные ООС в цепях возбуждения всех каскадов.
Существенным отличием данной схемы от предыдущей является наличие корректирующей цепочки R14-C7 в анодной цепи левого по схеме триода лампы Л2. С помощью этой цепочки достигается уменьшение завала АЧХ усилителя в области высоких частот, который возникает из-за влияния нескольких факторов, главными из которых можно считать именно наличие местных ООС, а также низкое качество выходного трансформатора Тр1.

Принципиальная схема лампового УМЗЧ С.Матвиенко

Рисунок 18 Принципиальная схема лампового УМЗЧ С.Матвиенко

Более поздняя модель широкополосного лампового УМЗЧ С. Матвиенко (рис.18) еще более усложнена по сравнению с предыдущими. Чтобы достигнуть высококачественного звучания в 10-ваттном усилителе, в котором выходной каскад работает на пределе мощности, автор этой конструкции добавляет в схему свои элементы и цепи, которые помогают решить поставленную задачу — достичь высокого уровня равномерности АЧХ (не более 0,1 %) в широкой полосе частот 20…30000 кГц.
Усилитель охвачен петлей ООС, которая работает в области средних частот — это цепочка R5-R29-R12-C8. Кроме того, все каскады охвачены местной ООС, причем в данном усилителе предвыходной каскад, который создает симметричное противофазное возбуждение почти «дословно» повторяет схему выходного каскада Г. Крылова (рис.13). Однако уже в оконечном каскаде наблюдаем дополнительную регулировку R27 величины катодного сопротивления ламп ЛЗ, Л4, благодаря которому имеется возможность симметрировать режимы обеих ламп, здесь же осуществлена ООС на экранные сетки с части витков первичной обмотки выходного трансформатора Тр1.
В схеме также использованы все существующие возможности управления тембровою окраскою звукового сигнала. Предусмотрена раздельная регулировка тембра на уровне 12 дБ по высокой частоте R14-C9, СЮ и 14 дБ — на низкой R15-C14, Др1, а также применен тонкомпенсированный резистор регулировки громкости R3.
Для стабильной работы УМЗЧ необходимо анодное питание с малым коэффициентом пульсаций, поэтому на выходе выпрямителя необходимо установить П-образный фильтр из дросселя и двух емкостей, как, например, в схеме Кусева (рис. 9) или Ген дина (рис.12).

Принципиальная схема лампового УМЗЧ Ф.Кюне

Рисунок 19 Принципиальная схема лампового УМЗЧ Ф.Кюне

Далее идет серия разработок вышеупомянутого Ф. Кюне. Схема высококачественного усилителя на 10 Вт показана на рис.19. Регуляторы тембра с раздельным регулированием по высоким R1-C1, С2 и низким частотам R2, R3, R4 — СЗ, С4 и регулятор громкости R5 помещены на входе усилителя, чувствительность которого около 600 мВ.
Каскад предварительного усиления собран на лампе /11. Верхний (по схеме) триод лампы Л2 работает в режиме усиления. Его управляющая сетка соединена непосредственно с анодом лампы Л1 (конденсатор связи отсутствует). Этим исключается элемент сдвига фазы, который при известных условиях мог бы вызвать нестабильность отрицательной обратной связи. Благодаря непосредственной связи управляющая сетка лампы Л2 находится под таким же высоким потенциалом (+70 в), как и анод лампы Л1. Поэтому напряжение на катоде этой лампы приходится повышать до 71,5 В. Разница в напряжении (1,5 В) и составляет требуемое сеточное смещение.
Управляющая сетка верхнего триода через сопротивление R12 связана по постоянному току с нижним (по схеме) триодом лампы Л2. В результате этого, а также благодаря общему сопротивлению в цепи катода, на оба триода подается одно и то же напряжение смещения. Управляющая сетка нижнего триода через конденсатор СЮ соединена по переменному току с общим минусом, т. е. лампа управляется не сеткой, а катодом (аналогично каскодной схеме). Так как сигнал в цепи управляющей сетки нижнего триода сдвинут по фазе на 180° относительно управляющей сетки верхнего триода, к оконечным лампам подводятся напряжения, также сдвинутые по фазе на 180°. Такой способ поворота фазы отличается высокой симметричностью, хорошим усилением н отсутствием фазовых искажений. Схема оконечного каскада обычна.
Корректирующая цепочка R6-C5, включенная параллельно нагрузочному сопротивлению лампы Л1, н фильтр в цепи отрицательной обратной связи, состоящей из конденсатора С8 и сопротивления R10, стабилизируют отрицательную обратную связь в диапазоне ультразвуковых частот.
Для каскада предварительного усиления подбирают по возможности малошумящие высокостабильные сопротивления. Величины конденсатора С8 и сопротивления R10 выбирают с учетом полного выгодного сопротивления усилителя из следующей таблицы:

Выходной трансформатор намотан на сердечнике броневого типа из трансформаторного железа толщиной 0,5 мм без воздушного зазора. Сечение среднего стержня сердечника 28×28 мм. Первичная обмотка состоит из четырех секций, каждая по 1650 витков провода ПЭЛ или ПЭВ диаметром 0,11 мм. Прокладки между слоями из бумаги толщиной 0,03 мм. Вторичная обмотка состоит из двух секций по 76 витков в каждой, намотанной двумя слоями провода той же марки диаметром 0,6 мм с прокладками из бумаги толщиной 0,1 мм.
Последовательность намотки следующая. Первой на каркас наматывают одну из секций первичной обмотки, затем половину вторичной обмотки, после этого две секции первичной обмотки, потом другую половину вторичной, последняя наматывается четвертая секция первичной обмотки. Две средние секции первичной обмотки соединены параллельно и намотаны в одну сторону, а остальные — в противоположную. Обе крайние секции также соединены параллельно. Составленные таким образом группы включают последовательно. Также последовательно включают обе половины вторичной обмотки (при сопротивлении громкоговорителя 16 Ом).

Принципиальная схема еще одного лампового УМЗЧ Ф.Кюне

Рисунок 20 Принципиальная схема еще одного лампового УМЗЧ Ф.Кюне

Следующий УМЗЧ Ф. Кюне на 20 Вт содержит мостовую схему включения нагрузки в оконечном двухтактном каскаде. В ней постоянная составляющая (рис.20) не течет через нагрузку, поэтому питание анодной цепи осуществляется помимо выходного трансформатора, и он представляет собой согласующий автотрансформатор.
Трансформатор питания имеет две обмотки анодного напряжения (по 270 В каждая). Постоянное напряжение на электролитических конденсаторах С9 и СЮ составляет 290 В, напряжение в цепи катода при холостом ходе 18 В. Примечательно, что конденсаторы в блоке питания не соединены с корпусом.
Напряжение смещения оконечных ламп Л2 и ЛЗ снимается с сопротивлений в цепи катода R13 и R14. Целесообразно одно из них сделать переменным, чтобы иметь возможность точно отрегулировать симметрию в обеих оконечных лампах. Напряжение на экранирующую сетку лампы одного плеча подается из анодной цепи лампы другого плеча. В цепи экранирующей сетки лампы ЛЗ включено переменное сопротивление R17, служащее для подавления фона переменного тока. В случае сильного фона необходимо перефазировать одну из обмоток трансформатора питания. Сопротивления R7, R10 и R12, R15 в цепях управляющих и экранирующих сеток оконечных ламп служат для защиты от возникновения генерации, их припаивают непосредственно к панелям ламп.
Напряжение на катоде лампы Л1, верхняя половина которого работает в режиме усиления, а нижняя служит для поворота фазы, составляет 28 В. Управление нижним триодом осуществляется через общее сопротивление R5 в цепи катода, т. е. аналогично усилителю, схема которого приведена на рис.19. Для получения одинакового сеточного смещения для обоих триодов можно было бы как на рис.19 подключить управляющую сетку нижнего триода к точке соединения сопротивлений R1, R2, R5. Вместо этого в рассматриваемой схеме для нижнего триода применен делитель напряжения R3, R4, С2, который подает на управляющую сетку заданное напряжение и одновременно через конденсатор С2 замыкает ее на шасси. Емкость конденсатора С2 выбрана большой для того, чтобы на низших частотах возникала ООС и усиление на частоте 50 Гц подавлялось на 10 % (фон практически становится неслышным), а на частоте 20 Гц — на 50 %. Ниже 20 Гц усиление резко уменьшается. Такое построение схемы иногда вызывает некоторое недоумение, если сказать, что усилитель должен пропускать максимально широкую полосу частот. Однако радиолюбитель, имеющий опыт в обращении с высококачественными усилителями, знаком с их капризами. Тон с частотой 20 Гц практически не прослушивается. Тем более не слышны тоны более низкой частоты. Если же наш «слишком хороший» усилитель возбудится на очень низких, не воспринимаемых слухом частотах, то в результате перекрестной модуляции с прослушиваемыми тонами могут возникнуть помехи, сильно искажающие звуковую картину.
Оконечный каскад усилителя охвачен отрицательной обратной связью. Оптимальная нагрузка оконечного каскада около 800 Ом. Однако даже при другой нагрузке (например, при 600 или 1600 Ом) выходная звуковая мощность составляет 17,5 Вт. К качеству выходного автотрансформатора Тр1 не предъявляют столь больших требований, как для обычных двухтактных каскадов. Каждая лампа работает на целую обмотку, а так как лампы по переменному току соединены параллельно, общее сопротивление обмотки уменьшается до 25 % от номинала. Для того чтобы получить полную симметрию и заземлить выходной зажим, средний отвод обмотки соединяют с шасси. Этот зажим служит одновременно нулевым проводом обмотки звуковой катушки, которая составляет часть общей обмотки автотрансформатора.

Рисунок 21 Расположение обмоток на каркасе трансформатора

На рис.21 показано расположение обмоток на каркасе автотрансформатора Тр1. Сердечник состоит из пластин трансформаторного железа, собранных без зазора. Сечение среднего стержня сердечника разно 7,3 см2. Обмотка I содержит 650 витков провода ПЭЛ 0,35 обмотка IV- 490 витков того же провода обмотка II содержит 119 витков провода ПЭЛ 1,0 обмотка 111-41 виток того же провода.

Еще одна схема высококачественного оконечного лампового УМЗЧ Ф. Кюне на 20 Вт представлена на рис.22. В основном данный усилитель повторяет рассмотренные прежде схемные решения, которые обеспечивают высококачественное звуковоспроизведение, но как оконечный усилитель он не содержит регулировок громкости и тембра, а также в нем предусмотрена возможность подключения громкоговорителей на разные номиналы нагрузочных сопротивлений. В положении переключателя, как показано на схеме, сопротивление динамических головок составляет 16 Ом. Ниже под схемой приведены положения переключателей для сопротивления 8 Ом (слева) и 4 Ом.

Принципиальная схема усилителя на 22 Вт Ф.Кюне

Рисунок 22 Принципиальная схема усилителя на 22 Вт Ф.Кюне

Во всех перечисленных схемах Кюне применены лампы иностранного производства, порядок замены которых на отечественные приведен в конце книги в специальной таблице.
Д ля обеспечения повышенной мощности выходного усилителя при сохранении качественного звучания часто применяют параллельное соединение ламп выходного каскада в каждом плече двухтактной схемы, как это сделано в 20-ваттном оконечном УМЗЧ В. Большою (Р-7/60).

В схеме усилителя (рис.23) имеются всего два каскада — входной фазоинвертор на лампе 6Н2П двойном триоде и выходной оконечный каскад на четырех лампах-тетродах типа 6П14П. Все катоды выходных ламп Л2…Л5 соединены в одной точке на резисторе цепочки катодного автосмещения R12-C6, а сами тетроды по постоянному току включены как триоды. Это несколько снижает крутизну проходной ВАХ, но делает ее более линейной.

Рисунок 23

В цепи анодного питания вместо кенотрона Л6 лучше поставить мостик из полупроводниковых диодов на величину обратного напряжения 400 В и прямой ток в открытом состоянии 0,5 А, а также добавить сглаживающий фильтр П-образного типа. К слову сказать, дроссель фильтра лучше всего выполнять на тороидальном сердечнике и закрывать его заземленным экраном. Трансформатор питания Тр2 стандартный на мощность 200 Вт.

Аналогичный по схемотехническому решению, но более мощный УМЗЧ на 100 Вт В. Шушурина (МРБ-1967) предназначен для работы с аппаратурой ансамбля электромузыкальных инструментов, а также может быть использован для озвучивания небольших залов, клубных помещений.
Номинальная выходная мощность усилителя 100 Вт. Коэффициент гармоник на частоте 1000 Гц не более 0,8%, на частотах 30 и 18000 Гц — не более 2%. В диапазоне частот 30-18000 Гц неравномерность частотной характеристики +1 дБ. Номинальная чувствительность 500 мВ, номинальное выходное напряжение на нагрузке 12,5 Ом — 35 В. Уровень помех усилителя относительно номинального выходного уровня около -70 дБ. Потребляемая от сети мощность 380 ВА.

Принципиальная схема лампового усилителя на 100 Вт В.Шушурина

Рисунок 24 Принципиальная схема лампового усилителя на 100 Вт В.Шушурина

Принципиальная схема усилителя мощности приведена на рис.24. Первые два каскада выполнены на лампах Л1 и Л2а. Второй триод лампы типа 6Н6П (Л26) используется в фазоинверсном каскаде с разделенной нагрузкой (R10 и R12). Оконечный каскад усилителя собран по двухтактной схеме на лампах ЛЗ, Лб, причем для обеспечения необходимой мощности в каждом плече включены параллельно по две лампы.
Для получения равномерной частотной характеристики и малых нелинейных искажений три последних каскада усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью по напряжению. Напряжение обратной связи снимается с вторичной обмотки выходного трансформатора Тр2 и через цепочку R19C8 подается в цепь катода лампы Л2а.
Лампы Л8-Л6 оконечного каскада работают в режиме АВ. Отрицательное смещение на их управляющие сетки подается от отдельного источника -однополупериодного выпрямителя на диоде Д7.
Питание анодных цепей оконечных ламп осуществляется от двухполупериодного выпрямителя на диодах Д6-Д13, включенных по мостовой схеме, а питание экранирующих сеток этих ламп и анодных цепей ламп Л1 и Л2-от выпрямителя на диодах Д2-Д5. Фильтры выпрямителей — емкостные. Емкость фильтрующих конденсаторов выбрана такой, чтобы при изменении отдаваемой усилителем мощности от нуля до номинальной питающие напряжения изменялись не более чем на 10 %.
Усилитель мощности в виде отдельного, полностью законченного в электрическом и конструктивном отношении блока смонтирован на металлическом шасси размерами 490X210X70 мм. Сверху на шасси установлены все электронные лампы, трансформаторы и электролитические конденсаторы. Остальные детали смонтированы в подвале шасси.
Трансформатор питания выполнен на магнитолроводе Ш32Х80. окно 32X80 мм.
Обмотка 1-2, рассчитанная на напряжение сети 220 В, содержит 374 витка провода ПЭВ-1 1,0, обмотка 5-4-85 витков провода ПЭВ-1 0,25, обмотка 5-6-790 витков провода ПЭВ-1 0,55, обмотка 7-5-550 витков провода ПЭВ-1 0,41, обмотка 9-10-11 витков провода ПЭВ-1 0,9, обмотки Л-12 и 13-14-по 11 витков провода ПЭВ-1 1,4. Расположение обмоток на каркасе трансформатора питания показано на рис.25.

Рисунок 25 Расположение обмоток на каркасе лампового усилителя В.Шушурина

Выходной трансформатор Тр2 выполнен на таком же магнитолроводе, что и трансформатор питания. Обмотки секционированы. Схема расположения секций обмоток на каркасе изображена на рис.25,6. Первичная обмотка 1-3 состоит из четырех секций провода ПЭВ-1 0,55 по 450 витков в каждой секции. Секции соединены последовательно, и от середины сделан отвод (вывод 2). Вторичная обмотка 4-5 состоит из десяти соединенных параллельно секций провода ПЭВ-1 0,55 по 130 витков в каждой секции.
При условии правильного монтажа, применения предварительно проверенных деталей и изготовления выходного трансформатора по рекомендованной схеме налаживание усилителя мощности сводится к установке подстроечным резистором R41 необходимого напряжения смещения ламп выходного каскада (-35 В) и балансировке плеч ламп этого каскада резистором R14. Необходимо помнить, что включать усилитель мощности без нагрузки нельзя, так как это может вызвать электрический пробой между обмотками выходного трансформатора»

Высокое качество звучания обеспечивает также усилитель мощности стационарного типа, приведенный Г. Гендиным в книге «Самодельные УНЧ», МРБ-1964. По странному совпадению, схема этого усилителя (рис.26) очень похожа на стандартный 10-ваттник фирмы «Кинап», который в 60-70-х годах был в каждом радиоузле, разве что лампы заменены с 6ПЗС на более современные. Схема фазоинвертора и выходного каскада аналогична рассмотренной выше (рис.12), а предварительные каскады на лампах Л1, /12 разгоняют оконечный усилитель до такой мощности, чтобы при наличии глубокой ООС через R26-R34 обеспечить номинальную выходную мощность.

Ламповый усилитель мощности Г.Генедина

Рисунок 26 Ламповый усилитель мощности Г.Генедина

Отличает данный усилитель законченная функциональность, в нем имеются все необходимые регулировки, на входе можно подключать любой источник звука, будь-то микрофон, звукосниматель, магнитофон, радиоприемник, телевизор или радиотрансляционная линия. На выходе можно подключать любые из имеющихся типов динамических головок, для чего предусмотрен переключатель П2 во вторичной обмотке выходного трансформатора Тр2.
Питание анодных цепей осуществляется при низком уровне пульсаций благодаря наличию фильтра С12-Др1-С13, все средние точки накальных обмоток через подстроечные резисторы R19, R23, причем на них еще подается смещение 27 В через делитель R16-R17. В выпрямителе В1 можно использовать диоды типа Д226 или Д7Ж.

Высококачественный УМЗЧ Н. Зыкова (Р-4/66) использует совместно регуляторы тембра низших и высших частот и регуляторы тембра на три фиксированные средние частоты (каждая из которых отличается от предыдущей приблизительно на октаву f = 2f2= 4f3), что позволяет получить практически любую частотную характеристику канала звуковоспроизведения, а также значительно увеличивает возможную степень коррекции характеристики усилителя на высших и низших частотах (до 30-40 дБ). Кроме того, использование регуляторов средних частот значительно упрощает разработку и конструирование акустических систем для высококачественного воспроизведения звука.
Номинальная выходная мощность усилителя 8 Вт. Максимальная чувствительность с гнезд звукоснимателя — 100-200 мВ, с линейного выхода -0,5 В, с трансляционной линии -10 В. Усилитель воспроизводит полосу звуковых частот от 40 Гц до 15 кГц с неравномерностью на краях диапазона 1,5 дБ (без регуляторов тембра).

Принципиальная схема лампового усилителя мощности 8 Вт Н.Зыкова

Рисунок 27 Принципиальная схема лампового усилителя мощности 8 Вт Н.Зыкова

Рисунок 28 Схема и вариант намотки выходного трансформатора для лампового усилителя Н.Зыкова

Коэффициент нелинейных искажений на частоте 1 кГц при номинальной выходной мощности — 0,5 % при выходной мощности 6Вт — 0,2 %. Активное сопротивление нагрузки усилителя — 4 Ома, уровень шумов — 60 дб. Выходное сопротивление усилителя — 0,3…0,5 Ом. Усилитель может питаться от сети переменного тока напряжением 110, 127 и 220 В, потребляемая мощность от сети 120 Вт.
На вход усилителя включено коммутирующее устройство (см. рис.27), с помощью которого к нему могут подключаться приемник П (100 мВ), телевизор Т (100 мВ), звукосниматель, линейный выход магнитофона М (0,5 В), трансляционная линия Л (10…30 В), а также вход магнитофона (к линейному выходу усилителя Л В).
Первый каскад усилителя собран на лампе Л1а, он используется для усиления сигналов, поступающих с гнезд звукоснимателя, приемника П или телевизора Т. В последующие два каскада, собранные на лампе Л2 включены типовые регуляторы тембра низших и высших частот II типа (потенциометры R7 и R10) и регулятор тембра средних частот (потенциометры R22, R23 и R 24).
Для уменьшения уровня шумов, соединенные последовательно накальные цепи ламп Л1 и Л2 питаются от низковольтного выпрямителя.
На лампе ЛЗ смонтирован усилитель предоконечного каскада и фазоинвертор. Хорошая симметрия при минимальных искажениях в случае больших управляющих сигналов достигается применением сравнительно низкоомной анодной и катодной нагрузки фазой нвертора.
Оконечный каскад усилителя двухтактный, он собран по ультралинейной схеме. Три последних каскада усилителя охвачены глубокой отрицательной обратной связью, напряжение которой снимается со вторичной обмотки выходного трансформатора и подается в катодную цепь лампы ЛЗ.
Силовой трансформатор Тр1 собран на сердечнике из пластин Ш20, толщина набора 45 мм. Сетевая обмотка содержит 2х(50+315) витков провода ПЭЛ 0,38, повышающая — 700 витков провода ПЭЛ 0,29. Обмотка низковольтного выпрямителя состоит из 45 витков того же провода, а обмотка накала ламп — 17+4 витка провода ПЭЛ 1,0.
Дроссель фильтра Др1 индуктивностью 4 Гн намотан на сердечнике из пластин УШ16, толщина набора 15 мм, его обмотка содержит 2300 витков провода ПЭЛ 0,25. Катушка L1 = 6,5 — намотана на сердечнике из пластин УШ12, толщина набора 18 мм, обмотка его состоит из 3100 витков провода ПЭЛ 0,14. Катушки L2 и L3 выполнены на броневых сердечниках типа СБ-4а. Катушки намотаны внавал на цилиндрических каркасах из эбонита или текстолита и содержат 2200 витков провода ПЭВ-2 0,1 (индуктивность 0,35…0,4 Гн).
Выходной трансформатор Тр2 собран на сердечнике из пластин Ш19 толщиной набора 45 мм. На рис.28 показаны схема и вариант расположения его обмоток. Первичная обмотка 1-6 наматывается проводом ПЭВ-2 0,18 и содержит 3000 витков, вторичная 7-12 — проводом ПЭВ-2 0,57, 180 витков. Выводы располагаются так, чтобы сделать короткими перемычки выводов 3-4, 7-9-11, 8-10-12. На выводы нужно надеть трубки и распаять их на монтажных колодках, установленных на трансформаторе.

Достоинством усилителя мощности низкой частоты А. Баева (МРБ-1967) является то, что он собран из широко распространенных радиодеталей, электрическая схема его хорошо отработана и при повторении легко налаживается с помощью одного вольтамперметра. Усилитель развивает максимальную выходную мощность 30 или 60 Вт в зависимости от того, сколько ламп работает в выходном каскаде (две или четыре).
Полоса воспроизводимых частот 30…18000 Гц нелинейность частотной характеристики не более 3 дБ. Чувствительность в режиме работы «Микрофон» порядка 5 мВ, а в режиме «Звукосниматель» — 150 мВ. Питается усилитель от сети 220 В потребляемая мощность 80-160 Вт в зависимости от выходной мощности.

Схема лампового усилителя А.Баева

Рисунок 29 Схема лампового усилителя А.Баева

Принципиальная электрическая схема усилителя НЧ изображена на рис.29. Микрофонный усилитель собран на левом триоде лампы Л1. С нагрузки этого каскада через конденсатор С1 и переключатель «Микрофон-звукосниматель» (В1) сигнал поступает на сетку правого триода Л1. В цепь катода (R9) второго каскада подается сигнал отрицательной обратной связи с выхода УНЧ (резисторы R42, R43 и конденсатор С21). Таким образом, весь усилитель охвачен глубокой отрицательной обратной связью, значительно снижающей нелинейные искажения.
Анодные цепи лампы Л1 питаются через развязывающие фильтры С2, R4 и С7, R17, уменьшающие фон переменного тока и предотвращающие паразитную связь между каскадами. После каскадов предварительного усиления включены цепи регулировки тембров по низшим и высшим звуковым частотам.
Особенностью оконечного каскада является то, что в целях уменьшения выходной мощности и повышения экономичности усилителя имеется возможность отключения двух выходных ламп (Л5 и Лб) переключателем ВЗ. При отключении двух ламп сопротивление нагрузки оконечных ламп увеличится в два раза, следовательно, и сопротивление нагрузки должно увеличиться в два раза в этом случае для создания оптимального режима работы выходного каскада следует отключить одну звуковую колонку.
В нашем случае это условие выполняется: сопротивление двух звуковых колонок, включенных параллельно, составляет 14 Ом, а одной — 28 Ом.
Конструктивные параметры трансформаторов схемы приведены в таблице, а расположение обмоток выходного трансформатора — на рис.30.

МОТОЧНЫЕ ДАННЫЕ ЛАМПОВОГО УСИЛИТЕЛЯ А.БАЕВА