Одноламповый усилитель низкой частоты (на лампе 6п9)

Схема усилителя

Схема одного канала стереофонического усилителя с блоком питания представлена на рис. 1. Это однотактный усилитель мощности на двух пентодах, включённых параллельно, без ООС, с фиксированным смещением, обеспечивающим анодный ток каждой лампы 30 мА. Можно использовать и автоматическое смещение.

Для этого в цепь катода каждой лампы следует включить резистор сопротивлением 68… 100 Ом (подбирают для каждой лампы по анодному току) мощностью 0,5 Вт, зашунтированный оксидным конденсатором ёмкостью 500… 1000 мкФ на номинальное напряжение 16 В.

От качества этого конденсатора в значительной степени зависит звучание. Третью сетку при этом соединяют с катодом, туда же нужно присоединить и нижний по схеме вывод стабилитрона VD7.

Пентод 6П9 на выходе УМЗЧ — определённый вызов современным представлениям, в соответствии с которыми считается, что хорошее звучание можно получить, применяя только триоды либо пентоды и тетроды в триодном включении.

Действительно, триод более линеен и его внутреннее сопротивление меньше (соответственно меньше и индуктивность первичной обмотки выходного трансформатора).

Но максимальная выходная мощность такого усилителя на 6П9 снижается, уменьшается и чувствительность. С другой стороны, существует немало сторонников пентод-ных усилителей, утверждающих, что музыкальные произведения определённых жанров лучше звучат именно с пен-тодными усилителями.

Кроме того, главный козырь описываемого усилителя в том, что он однокаскадный, а перевод ламп в триодный режим потребует второго каскада усиления. И сложно сказать заведомо, что будет звучать лучше: двух- либо трёхкаскадный УМЗЧ на триоде или однокаскадный на пентоде .

Нужно отметить, что при параллельном включении ламп требуется их подбор. Ведь в таком усилителе лампы работают как бы «дуэтом». И результат во многом зависит от того, насколько хорошо они подобраны, сделать это самому несложно, имея возможность их выбора: 6П9 — лампа не дорогая.

Основное отличие схемы усилителя на рис. 1 от приведённой в (3] — это наличие стабилизатора напряжения для второй (экранирующей) сетки. Контрольное прослушивание показало, что введение стабилизатора заметно улучшило звучание.

Дело в том, что линейность пентода очень сильно зависит от стабильности напряжения на второй сетке, а на больших амплитудах сигнала напряжение на второй сетке тоже начинает меняться. Конденсатор фильтра между сеткой и общим проводом не всегда справляется с таким явлением (на самых низких частотах).

Рис. 1. Принципиальная схема лампового усилителя на лампах 6П9.

В этой конструкции применён параметрический стабилизатор на шести стабилитронах КС524Г и одном КС512А на общее напряжение 150 В. Цепь стабилитронов зашунтирована конденсаторами МБГО ёмкостью 4 мкФ и оксидным ёмкостью 100 мкФ на 160 В (Jamicon).

Вместо цепи стабилитронов можно применить один КС650А. При этом для двух каналов необходимо подобрать два с нужным напряжением стабилизации и установить их на теплоотводы (рассеиваемая мощность — 1,5…2 Вт).

Стабильное напряжение для второй сетки можно обеспечить также с ламповым (на СПЗП) или транзисторным стабилизатором. Резисторы R3, R4 в анодных цепях служат для контроля анодного тока при налаживании. Падение напряжения на них в милливольтах численно равно току анода в миллиамперах. После налаживания их можно исключить.

Выключатель питания SA1 включён последовательно с сетевой обмоткой трансформатора. Для увеличения срока службы ламп, с целью их защиты от подачи анодного напряжения в непрогре-том состоянии, непосредственно в цепь анодного напряжения установлен ещё один выключатель SA2.

Усилители, Ламповая техника

Об измеренных параметрах усилителя

Параметры усилителя по современным меркам могут показаться скромными. Номинальная выходная мощность — 3 Вт, максимальная — 4 Вт (при входном напряжении 2 В), по современным меркам совсем немного. Но это «ламповые» ватты!

В силу плавного, мягкого ограничения амплитуды выходного сигнала в лампах, по сравнению с транзисторами. эта мощность эквивалентна десятку «транзисторных» ватт, по субъективному восприятию звука. Этот феномен хорошо знаком любителям «лампового» звука. Для комфортного прослушивания лампового усилителя в современных квартирах с «правильной” АС, как правило, достаточно 1… 1,5 Вт.

Полоса рабочих частот по уровню -3 дБ равна 20…20000 Гц. На рис. 9 представлен спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт. На рис.

10 — то же при выходной мощности 3 Вт Гармонические искажения — THD в англоязычной аббревиатуре, точнее коэффициент гармонических искажений, THD+N — то же плюс шумы усилителя, выраженные в процентах. Полученные значения искажений (4 %) являются неплохим результатом для лампового усилителя.

Рис. 9. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 1 Вт.

Конечно, современные транзисторные усилители имеют более низкие искажения, но их формальное сравнение, без учёта спектрального состава сигнала, лишено всякого смысла.

В силу особенностей двухтактных схем современных транзисторных усилителей, в них подавлены чётные гармоники, что приводит к формальному снижению значения коэффициента гармоник. Но преобладание нечётных гармоник, особенно третьей при отсутствии второй, негативно влияет на субъективное восприятие звучания.

Эксперименты показали, что более благоприятно на слух воспринимаются фонограммы, воспроизводимые усилителями, в спектре искажений которых гармоники плавно спадают по мере их номера, но их спектр должен быть коротким. В отличие от транзисторного, такое звучание не утомляет, обогащая звучание вокала и музыкальных инструментов.

Рис. 10. Спектральный состав выходного сигнала одного из каналов, при выходной мощности 3 Вт.

Контрольные прослушивания оркестровых фонограмм показали, что усилитель обеспечивает хорошую панораму звучания, инструменты находятся каждый на своём месте, причём их звучание локализовано не только в горизонтальной плоскости, но и в глубину, и по высоте. Отсутствует какая-либо привязка звука к громкоговорителям. Конечно, всё это справедливо только при соответствующем качестве записи. Все огрехи фонограммы сразу становятся заметными.

Налаживание усилителя

Налаживание усилителя заключается в установке и выравнивании тока покоя ламп. Контроль анодного тока осуществляется с помощью милливольтметра, по падению напряжения на резисторах R3 и R4 (примерно 30 мВ).

При этом желательно осуществлять контроль формы выходного сигнала по осциллографу на эквиваленте нагрузки, на низкочастотном краю полосы ЗЧ и на частоте 1000 Гц, по максимальной линейности выходного сигнала, особенно на предельной мощности усилителя, подбирая более точно ток покоя небольшим изменением напряжения смещения подстроечными резисторами R11, R12.

Подбор ламп в пары можно осуществить непосредственно в усилителе. Для этого устанавливают все четыре лампы и на их управляющих сетках резисторами R11, R12 выставляют напряжение смещения равным -3 В и фиксируют их анодный ток. Лампы переставляют так, чтобы их токи в парах были наиболее близкими.

Затем для одной пары ламп производится снятие зависимости их анодного тока, в интервале 10…50 мА с шагом 5… 10 мА от напряжения смещения на их управляющей сетке. Результаты записывают в таблицы (I* = f(Uc„)).

Полученные таблицы для всех имеющихся ламп позволят более точно подобрать лампы в пары в рабочем интервале их анодного тока. Естественно, все измерения необходимо проводить в отсутствии входного сигнала. Лампы предварительно следует прогреть не менее получаса.

После подбора ламп и окончательной установки их токов покоя можно осуществить более точно подбор толщины немагнитной прокладки в магнитопроводах выходных трансформаторов.

При этом оптимальную толщину зазора определяют по визуальному контролю формы выходного сигнала на экране осциллографа как компромисс между амплитудой выходного сигнала и его формой на низкочастотном краю полосы.

Однозначных рекомендаций здесь дать невозможно, всё зависит от качества трансформаторной стали, намотки трансформатора, его формы и размеров. С большим сечением магнитопровода, как правило, можно расширить область усиливаемых низких частот.

Far Cry 3 Править

Пистолет можно оснастить глушителем, расширенным магазином, ночным прицелом, а также перекрасить.

6П9 можно использовать для борьбы как с животными, так и с людьми. Его стоимость в магазине составляет 680$, однако купить его за эти деньги не получится, так как после активации первой радиовышки он становится бесплатным. Используется в задании «Испытание Ракьят».

Единственный пистолет в игре, который можно оснастить глушителем. Имеет существенный недостаток: наносит очень мало урона. Стрелять из него надо исключительно в голову, а иначе врагов придётся долго «ковырять» (убивает с 4-5 выстрелов, врагов в бронежилете ещё дольше). Против тяжёлых бойцов практически бесполезен, так как для того, чтоб сбить шлем у противника, надо потратить как минимум полтора магазина. Однако при этом его преимуществами является бесшумность (при наличии глушителя), хорошая точность, скорострельность и быстрая перезарядка. Дальностью он не отличается от .

Улучшения:

• Глушитель — 400$;
• Расширенный магазин — 250$;
• Ночной прицел — 100$.

Окраска Править

Может быть покрашен в один из шести вариантов расцветки стоимостью 200$ каждый.

Пустыня

Джунгли

Огненный

Чёрный

Зелёный

Двухцветный жёлтый

Добавить фото в галерею

Far Cry 4 Править

В четвёртой части 6П9 становится доступен после выполнения задания «Культурный обмен». После этого его можно будет купить в магазине за 30’000 ₭.

Самый скорострельный пистолет в игре, однако имеет наименьший урон. Сильной стороной 6П9 можно считать его бесшумность после установки глушителя.

Far Cry 5 Править

Добавлен в игру с дополнением «День лютых зомби». Может быть перекрашен, оснащён глушителем и расширенным магазином. Не поддерживает прицелы.

В реальности имеет название ПБ (Пистолет Бесшумный), а 6П9 — это индекс ГРАУ. Был сконструирован для вооружения армейских разведывательных групп, а также персонала КГБ СССР.

Конструкция усилителя

Усилитель собран на П-образном шасси размерами 335x150x50 мм. На верхней части шасси, прикрытой дюралюминиевой фальшпанелью, размещены трансформаторы и лампы. Сетевой трансформатор прикрыт стальным кожухом размерами 90x90x100 мм.

Рис. 3. Внешний вид лампового усилителя.

Вокруг выходных трансформаторов, по углам, установлены стойки квадратного сечения, к которым прикреплены дюралюминиевые пластины, прикрывающие выходные трансформаторы. Получившийся короб имеет внешние размеры 90x94x240 мм. По периметру шасси облицовано отделочным ламинированным уголком с внешними габаритами 50x174x352 мм (рис. 3).

Облицовка — из дубовых или берёзовых дощечек, покрытая лаком, только прибавит изделию респектабельности.

В задней части корпуса расположены клеммы для подключения проводов кабелей к АС. На лицевой части шасси установлены регулятор громкости, выключатели анодного и сетевого напряжения, индикаторный светодиод. Лицевая часть также прикрыта дюралюминиевой фальшпанелью размерами 58×184 мм.

Все металлические поверхности покрашены термопорошковым способом. Надписи нанесены методом лазерной гравировки и зачернены (рис. 4).

Рис. 4. Надписи нанесены методом лазерной гравировки.

Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси показаны на рис. 5.

Рис. 5. Разводка проводов и монтаж усилителя внутри шасси.

Сборку усилителя начинают с установки ламповых панелей, сетевого и выходных трансформаторов, дросселей, плат блока питания и разводки накальных цепей, которые проведены толстыми (сечением 0,5 ммг) свитыми проводами.

Цепи накала максимально удалены от входных цепей усилителя. Все детали блока питания смонтированы на трёх печатных платах рис. 6 — рис. 8.

Рис. 6. Детали блока питания (плата 1).

Рис. 7. Детали блока питания (плата 2).

Часть мелких деталей усилителя смонтирована навесным монтажом. Некоторые детали припаяны непосредственно к выводам ламповых панелей, а основная их часть смонтирована на лепестках монтажной платы.

В качестве общего провода использован лужёный медный провод, установленный на изоляционных стойках между монтажной платой и ламповыми панелями. Шасси электрически соединено с общим проводом около входных разъёмов.

Цепи от входных разъёмов к регулятору громкости и от регуляторов громкости к входу усилителя разведены экранированным проводом минимальной длины. Учитывая уровень входного сигнала, входные цепи можно развести и обычной витой парой. В этом случае провода пары используют как сигнальный и общий.

Рис. 8. Детали блока питания (плата 3).

Громкоговорители для пентодного УМЗЧ

Не пытайтесь использовать ламповый усилитель с напольными мощными АС «Jamo» или советскими S90. Это верный путь к дискредитации ламповых усилителей небольшой мощности.

Эти многополосные АС рассчитаны для работы с транзисторными усилителями выходной мощностью до 50…100 Вт и малым выходным сопротивлением.

Они малочувствительны (84…86 дБ/Вт/м) и имеют сложный частотно-зависимый импеданс. Ламповые усилители, а особенно пентодные, этого не любят.

Лучшим вариантом АС для пентодного УМЗЧ считается АС с одной широкополосной динамической головкой, имеющей характеристическую чувствительность 92…93 дБ/Вт/м.

Такие головки могут быть установлены на акустической панели или в открытом корпусе. Например, головки Fostex FE206E, Fostex FE207E имеют достаточную чувствительность, и для них рекомендовано сложное акустическое оформление (как правило, с обратным рупором). Аналогичные головки Visaton BG 20/8, BG 17/8, имеющие пониженное значение полной добротности, рассчитаны, как правило, на оформление с фазоинвертором.

Кроме того, большинство таких современных динамических головок рассчитано на более высокую мощность, нежели может обеспечить описываемый УМЗЧ, поэтому их потенциал не будет полностью реализован. К таким изделиям можно отнести и широкополосные динамические головки Supravox.

Из отечественных изделий можно использовать старые динамические головки небольшой мощности. К ним относятся пользующиеся заслуженной популярностью у любителей лампового звука отечественные широкополосные головки 10ГДШ-1 (10ГД-36К), имеющие чувствительность 93 дБ/Вт/м, не требующие сложного акустического оформления.

Такую головку можно установить в открытый или закрытый корпус, а также на акустической панели достаточных размеров (шириной 40. .50 см и высотой 80.120 см). Если их подвес повреждён, его можно заменить новым, который можно приобрести через рекламные предложения в Интернете.

Недорогим вариантом для АС являются и динамические головки 4ГД-35, которым многие отдают предпочтение при прослушивании гитары. В качестве ВЧ-звена к ним можно использовать высокочастотные головки 2ГД-36, включённые через конденсатор ёмкостью 2…3 мкФ.

На рубеже 60-70-х годов прошлого века Рижским радиозаводом имени А. С. Попова выпускались ламповые радиолы «Симфония», «Симфония-2», «Симфония-003”. Применявшиеся там НЧ-головки 5ГД-3 RRR и 6ГД-2 RRR («Симфония-003») до сих пор высоко ценятся и могут быть использованы при создании АС. Их ещё можно приобрести на интернет-аукционах.

Если ламповый усилитель предполагается использовать совместно с компьютером, а АС должна располагаться в непосредственной близости, то в этом случае громкоговорители должны иметь небольшие размеры. Лучшим бюджетным вариантом в этом случае может стать применение динамических головок ЗГД-38, устанавливаемых в отечественных телевизорах.

Достать их совсем не сложно, и в правильном акустическом оформлении они переиграют многие компьютерные АС. Если в ваши планы не входит изготовление АС, то среди прочих хорошим вариантом может быть использование полочных громкоговорителей. Требования по чувствительности остаются прежними. С ламповым УМЗЧ можно использовать акустические системы 15АС-109, 25АС-101.

В этом случае я бы рекомендовал исключить встроенные в них фильтры, присоединив ВЧ-го-ловку к НЧ-головке через разделительный бумажный конденсатор ёмкостью 2.. 4 мкФ.

В заключение нелишне ещё раз подчеркнуть, что ламповые усилители с выходным каскадом на пентодах или лучевых тетродах звучат лучше с широкополосными головками.

Высокое выходное сопротивление пентодно-тетродных УМЗЧ в этом случае уменьшает их интермодуляционные искажения В области основного резонанса динамической головки необходимое демпфирование следует обеспечить повышением акустического сопротивления излучения.

Для этого можно рекомендовать обёртывание корзины НЧ-головки демпфирующим материалом (плотной тканью) или изготовлением ПАС при открытом акустическом оформлении.

С. Гришин, г. Волжский Волгоградской обл. Р-11-17.

Литература:

1. AOpen AX4GE Tube-G — www.techwarelabs.com
2. Кацнельсон Б. В, Ларионов А. С.Отечественные приёмно-усилительные лампы и их зарубежные аналоги. Справочник, 1981.
3. Life in a vacuum 6П9. — Вестник А.Р.А., 2000. № 6, с. 40. 41.
4. Агеев С. Должен ли УМЗЧ иметь малое выходное сопротивление? — Радио, 1997, №4, с. 14-16 URL
5. Торопкин М. В. Ламповый Hi-Fi усилитель своими руками. — Наука и техника. С.-Пб.. 2006.

Принципиальная схема

Двухтактный усилитель без общей обратной связи (его схема показана на рис. 1) соединил в себе ранее разработанные нами схемотехнические решения с небольшими изменениями, применительно к данному варианту.

Блок питания позволяет получить два анодных напряжения от одной обмотки сетевого трансформатора и имеет, соответственно, два сглаживающих фильтра.

Рис. 1. Принципиальная схема лампового УМЗЧ на 50 Ватт (6С41С, 6Ж9П).

Дифференциальный каскад на лампах VL1, VL2 усиливает входной сигнал и выполняет функцию фазоинвертора. Максимальный размах между их анодами составляет 240 В. Пентоды 6Ж9П выбраны с учётом большой крутизны характеристики (17,5 мА/В).

Сетки выходных ламп соединены перекрёстно с анодами через резисторы, с которых на них приходит синфазный сигнал, что дополнительно увеличивает размах напряжения между анодами триодов до 330 В.

Сопротивление резистора R6 определяет напряжение смещения для сеток выходных ламп — 165 В, минусовой полярности по отношению к катодам триодов (см. ).

Подстроечным резистором R7, зашунтированным конденсатором С2 для прохождения переменной составляющей полезного сигнала, балансируют плечи каскада по постоянному току.

Такое решение позволило отказаться от переходного конденсатора между экранными сетками, как это было сделано ранее в УМЗЧ «Экрон» .

Таким образом, общего усиления вполне достаточно для указанной выходной мощности (напряжение до 20.. 22 В для нагрузки сопротивлением 8 Ом).

При анодном токе 2 мА каждого пентода входного каскада максимальный ток каждого триода усилителя достигает 180 мА (соответствует номинальной мощности Р = 50 Вт) и зависит от сопротивления резистора R10.

Так, при сопротивлении R10 = 10 кОм ток покоя каждого триода ІА0 = 70 мА, Iamax = 140 мА. Если сопротивление R10 = 15 кОм, то ток покоя ІА0 = 80 мА и Іamах = 160 мА.

Если же сопротивление R10 = 20 кОм, то Іa0 = 90 мА, lAmax= 180 мА. При этом несколько изменяются значения напряжения питания и коэффициента гармоник.

Кнопка SB1 («Контроль») подключает встроенный вольтметр (с нулём в середине шкалы) к сеточной цепи выходного каскада на время регулировки усилителя.

Её же можно использовать для ослабления уровня звука: при замыкании контактов сетки триодов, на которые непосредственно с анодов VL1, VL2 приходит противофазный сигнал, соединяются через резистор R5 и внутреннее сопротивление микроамперметра, и коэффициент усиления уменьшается.

Резистор R11 блока питания образует дополнительное смещение в катодах выходных ламп, которое может изменяться в пределах -20…-40 В, в зависимости от входного сигнала.

Это позволяет учесть изменение просадки верхнего (по схеме) источника питания в процессе работы усилителя и предотвратить перегрев мощных триодов.

Этот же резистор создаёт местную обратную связь в катодах ламп VL3, VL4 с целью улучшения симметрии и линейности выходного каскада.

С целью формирования более ровного и одновременного ограничения сигнала (в разной полярности) при достижении максимальной мощности введены резисторы R3 и R8.

Они создают местную положительную обратную связь в плечах выходного каскада (без нарушения его устойчивости), что способствует росту коэффициента усиления выходного каскада.

С анодов выходных ламп сигнал поступает на выходной трансформатор Т1, к вторичной обмотке которого подключается АС сопротивлением 6…12 Ом. Указанные на схеме рис. 1 значения напряжений и токов соответствуют отсутствию входного сигнала.