Однотактный усилитель на лампах. Однотактный усилитель на лампах Схемы полных ламповых усилителей на 6п45с

УМ на двух ГУ29

В.Мильченко RZ3ZA

Усилитель собран на двух, паралельно включеных, лампах ГУ-29. Aмплитуда входного сигнала-1...1,5 вольта. Ток анода-400...450 ма. Выходная мощность на нагрузке 75 ом-150 вт.

В режиме передачи на транзистор КТ920Б подается напряжение -15 вольт, ток покоя, ток покоя транзистора (без сигнала)-120 ма. В небольших пределах его можно регулировать, подбирая резистор R3. Трасформатор Т1 зашунтирован резистором 2к. Ток покоя ламп устанавливается автоматически двумя последовательно включенными стабилитронами Д815Д и для двух ламп составляет 70-80 ма. Лампы располагаются в корпусе 300х300х80 мм горизонтально.Трансформатор Т1 намотан на цилиндрическом каркасе с феритовым сердечником 600НН.

Литаратура: журнал "Радиолюбитель" №8 1997г

УМ на двух лампах 6П45С

Гибридный УМ с бестрасформаторным питанием

Е.Голубев, RV3UB

УМ с бестрансформаторным БП и защитой

Для примера приведена схема УМ с блоком питания, защищенным от переполюсовки фазы с нулем. Всю статью можно прочитать: журнал "Радио" 1969г №3 стр 19

УС МОЩНОСТИ РАДИОСТАНЦИИ 1 КАТЕГОРИИ

Литература:"Радио" 1979 №11 Г.Иванов (U0AFX)

Бестрансформаторное питание в УМ

УМ для СВ-радиостанции

Данный усилитель мощности предназначен для эксплуатации носимой радиостанции в стационарном режиме. При этом сигнал с ее выхода поступает на вход усилителя через коаксиальный кабель. Мощность носимой радиостанции при входном сопротивлении 50 Ом усилителя мощности составляет 1-2Вт. Данный усилитель мощности развивает мощность до 30-40Вт. выход рассчитан на 75-омную антенну.

Схема усилителя показана на рисунке

Сигнал с выхода передатчика поступает на вход Х2 на вход двойной лампы VL1 ГУ-29, сигнал поступает на управляющие сетки этой лампы. R7 приводит входное сопротивление усилителя к уровню 50 Ом. Анодная нагрузка лампы дроссель L2, с которого сигнал поступает на П-образный фильтр L1 C3 C4 и далее поступает на антенну. Выходной каскад передатчика снабжен КСВ-метром который позволяет измерять КСВ как прямой, так и отраженный. Это дает возможность настраивать выходной контур при помощи конденсаторов С3 С4.

Источник питания - трансформаторный, он содержит 2-а выпрямителя и три параметрических стабилизатора.

L1 наматывают медным проводом (оголенным) диаметром 2 мм, без каркаса, диаметр намотки 25 мм, длина намотки 22 мм, число витков 8. L2 намотана на каркасе диаметром 20мм и содержит 150 витков ПЭЛШО 0,25, длина намотки 80 мм. L3 L4 намотаны на резисторах R2 R4, они содержат по 5 витков ПЭВ 1,0. L5 L6 - дроссели ДМ-0,5. Т1 - 6 витков ПЭВ 0,31 с отводом от середины намотанных на внутренней жиле коаксиального кабеля, который идет от L1 к выходному разъему(в месте намотки экранирующая оплетка снята).

Т2 намотан на магнитопроводе Ш25*32, обмотка 1 -1030 витков ПЭВ 0,25, 2-1300 ПЭВ 0,25, 3-60 витков ПЭВ 1,0 с отводом от середины, обмотка 4 содержит 175 витков ПЭВ 0,2.

Усилитель монтирован в металлическом корпусе объемным монтажом. При необходимости необходимо осуществить отвод тепла при помощи вентилятора для обдувки лампы.

R8 устанавливает ток покоя лампы в пределах 15-17мА. переменное управляющее напряжение поступающее на сетки лампы (U на R7) должно быть около 10В и не превышать 15В.

Усилитель на лампах 6П42С

Сложность получения средних уровней мощности (около 100 Вт) в транзисторных ШПУ заставляет искать другие решения. Оно может быть и таким, как предложил москвич В. Крылов (RV3AW) . Он создал двухтактный усилитель на двух лампах 6П42С, работающих при напряжении питания всего 300 В. Выходная мощность усилителя - 130 Вт при входной мощности около 5 Вт.

Двухтактное включение ламп позволяет значительно (до 20 дБ) уменьшить излучение на второй гармонике по сравнению с обычным усилителем. В анодной цепи ламп установлен широкополосный трансформатор Т1 с коэффициентом трансформации 4. В результате в два раза уменьшается амплитуда ВЧ напряжения на выходном П-контуре и становится возможным использование стандартного КПЕ от радиовещательного приемника. Простота устройства и доступность элементной базы позволяют рекомендовать этот усилитель мощности для повторения. Схема приведена на рис.

Катушка L2 выполнена на пластмассовом кольце (типоразмер К64х60х30) проводом МГТФ с сечением жилы 0,5 мм. Отводы сделаны от 2, 4, 8, 12 и 20 витков. Трансформатор Т1 изготовлен на магнитопроводе из двух колец типоразмером К40х25х25 из феррита 2000НН. Обмотки содержат по 12 витков провода МГТФ с сечением жилы 0,5 мм. Трансформатор Т2 выполнен на двух сложенных вместе ферритовых (2000НН) кольцах типоразмером К16х8х6. Каждая обмотка состоит из 8 витков провода МГТФ с сечением жилы 0,15 мм2. Намотка Т1 и Т2 велась одновременно тремя проводами.

Бестрасформаторный РА на ГУ-29

И.Августовский (RV3LE)

 Идея построения двухтактного усилителя на электронных лампах не нова, и схемотехника данного усилителя, в принципе, ничем не отличается от схемотехники построения двухтактных усилителей на транзисторах. Следует заметить, что в данной схеме лучше всего работают токовые лампы, т.е. лампы с малым внутренним сопротивлением, которые способны при низком напряжении питания обеспечить значительный импульс анодного тока. Это лампы типа 6П42С, 6П44С и 6П45С. Однако и на лампе типа ГУ-29 мне удалось построить усилитель с неплохими характеристиками.

Диапазон усиливаемых частот - 3,5...29,7 МГц.

Подводимая к анодной цепи мощность - 150 Вт.

КПД - 65%.

Выходная мощность на эквиваленте антенны 75 Ом в диапазонах:

o 3,5...21 МГц-- 100 Вт;

o 24 МГц - 90 Вт;

o 28 МГц - 75 Вт.

Мощность, потребляемая от сети при номинальном напряжении в сети и максимальной выходной мощности - 200 Вт.

Габаритные размеры:

o ширина - 160 мм;

o высота - 150 мм;

o глубина - 215 мм.

Масса - не более 2 кг.

Отличительной особенностью данного усилителя является его бестрансформаторная схема питания. Преимущества такой схемы питания очевидны - при подводимой мощности 150 Вт с учетом КПД источника питания требуется силовой трансформатор с габаритной мощностью не менее 200 Вт. В этом случае габариты и вес самого источника питания сопоставимы с параметрами самого усилителя мощности и намного превышают габариты и вес усилителя с подводимой мощностью 500 Вт на лампах 6П45С.

Данный усилитель я изготовил как эспериментальный еще в 1994 году, но с первого же дня эксплуатации он показал себя настолько хорошо, что безо всяких переделок работает и по сей день. За это время на нем проведено более 10000 QSO. Все корреспонденты неизменно отмечают отличное качество сигнала. Несмотря на то, что мои антенны находятся на расстоянии всего 2...3 метра от коллективных телевизионных антенн, TVI отсутствуют полностью.

Еще хочу заметить, что лампа ГУ-29 в данной конструкции эксплуатируется в весьма жестком режиме (подводимая мощность - 150 Вт), но несмотря на это, за два с половиной года эксплуатации никакого ухудшения мощностных характеристик я не обнаружил. Рассмотрим принципиальную схему (рис. 1).

 Входной сигнал подается на первичную обмотку широкополосного трансформатора на основе линии Т1. Безиндуктивный резистор R1 является активной нагрузкой усилителя мощности самого трансивера и позволяет получить линейную АЧХ последнего.

Усиленный противофазный сигнал с анодов лампы поступает на трансформатор Т2, в среднюю точку первичной обмотки которого подается анодное напряжение. Нагрузка усилителя включается через обычный П-контур, сигнал на который снимается со вторичной обмотки трансформатора Т2.

Питание усилителя осуществляется через выпрямитель, собранный по схеме удвоения напряжения на диодах VD1, VD2 и конденсаторах С10, С11 (рис.2).

 Напряжение экранной сетки (+225 В) стабилизировано. Напряжение смещения получено от отдельного выпрямителя VD5, С9 со вторичной обмотки накального трансформатора Т3.

Следует обратить особое внимание на то, что ни один из источников, питающих усилитель (~6.3В, 0, -Uсм, +225 В,+600 В), не соединен с шасси! Шасси усилителя используется как общий провод только по высокой частоте.

Детали и конструкции усилителя

Поскольку гальваническая развязка цепей питания от шасси осуществляется через трансформаторы Т1 и Т2, на тщательность их изготовления следует обратить особое внимание. Трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце марки М30ВЧ с наружным диаметром 16 мм (можно 20 мм). Предварительно с кольца удаляют острые кромки мелкой наждачной бумагой. Затем обматывают кольцо не менее чем тремя слоями фторопластовой ленты. Намотку трансформатора ведут одновременно тремя проводами во фторопластовой изоляции МГТФ-0,12 без скрутки. Число витков - 12.

Трансформатор Т2 по конструкции аналогичен Т1, но выполнен на двух сложенных вместе кольцах М30ВЧ с наружным диаметром 32 мм (можно 36 мм). Обмотки трансформатора Т2 также содержат 3х12 витков провода МГТФ-0,14 без скрутки. Концы обмоток фиксируются нитками. Не следует в качестве изоляции использовать полиэтиленовую пленку ввиду ее нетермостойкости.

Параметры П-контура я не привожу, их легко рассчитать по имеющимся методикам. В авторском варианте катушка L3 намотана на фторопластовом кольце с наружным диаметром 70 мм и сечением 15х15 мм2 посеребренным проводом диаметром 1,5 мм и своими отводами держится на керамической галете переключателя диапазонов SA1.2. Конденсатор С5 - подстроечный с воздушным диэлектриком типа КПВ-150. С8 - стандартный двухсекционный КПБ 2х12...495 пФ от вещательных приемников.

Все блокировочные конденсаторы С1...С4, С12...С14 - типа КСО на напряжение не ниже 500 В или аналогичные номиналом 0,01...0,1 мкФ.

В блоке питания (рис.2) диоды VD1 и VD2 - КД226Г или КД203А, допускающие большой импульс тока, неизбежный в момент включения питания, поскольку в данной конструкции отсутствует большая индуктивность в виде силового трансформатора. Ток заряда конденсаторов С10 и С11 достигает десятков ампер в течение нескольких миллисекунд, поэтому для предохранения диодов VD1 и VD2 от пробоя установлен резистор R6. Его номинал не критичен и может составлять от 330 Ом до 1 кОм. Через несколько секунд после включения усилителя он закорачивается тумблером SA3 "Анод". Резисторы R7 и R8 служат для выравнивания напряжения на конденсаторах С10 и С11.

Транзистор VT1 и стабилитроны VD3 и VD4 установлены на небольшие радиаторы, изолированные от шасси. Подстроечный резистор R9 - любого типа, но с хорошей изоляцией. Накальный трансформатор - с габаритной мощностью не менее 20 Вт и с хорошо изолированными обмотками.

Предвидя вопрос читателей о возможных заменах ферритовых колец для трансформаторов Т1 и Т2, хочу сказать следующее: кольца проницаемостью 30 ВЧ без ущерба можно заменить на любые, указанных типоразмеров с проницаемостью 20 ВЧ...50 ВЧ. С кольцами проницаемостью 100 НН...600 НН я не экспериментировал, а кольца с проницаемостью 1000 НМ...3000 НМ здесь явно работать не будут.

Блок питания и лампа усилителя имеют гальванический контакт с сетью, поэтому в процессе наладки следует соблюдать осторожность. Еще раз обращаю внимание: цепь "0В" не должна иметь контакт с шасси! Входные (до Т1) и выходные (после Т2) цепи усилителя абсолютно безопасны и должны быть соединены с шасси согласно схеме.

Линейный усилитель мощности для SSB/CW/AM

При подводимой мощности 200 Вт отдаваемая мощность составляет 120...130 Вт. Усилитель работает на двух пентодах ГУ-50 по схеме с тремя заземленными сетками Входное сопротивление усилителя составляет 50...70 Ом, что позволяет соединить его с возбудителем отрезком коаксиального кабеля с таким же волновым сопротивлением.

Для достижения тока 200 мА при напряжении анода 1200 В требуется мощность возбуждения 7...10 Вт. Ток покоя составляет несколько миллиампер. Пиковая мощность (подводимая) может быть доведена при усилении однополосных сигналов до 400 Вт без опасности для ламп, поскольку средняя подводимая мощность будет около 200 Вт. Дроссель Др1 индуктивностью около 300...500 мкГн должен быть рассчитан на ток 200...250 мА

Усилитель мощности на 6П45С собран по схеме с общим катодом. Зачастую при изготовлении таких устройств радиолюбители уделяют недостаточное внимание их согласованию с трансивером. Последствия такого подхода не заставляют себя долго ждать - это и малая “раскачка” на ВЧ-диапазонах, и помехи телевидению, и самовозбуждение (даже выход из строя транзисторов выходного каскада трансивера), и т.д.

В данной схеме ( .), благодаря применению фильтра нижних частот (ФНЧ) с частотой среза 32 МГц и широкополосного трансформатора Т1 с коэффициентом трансформации 1:4, удалось согласовать усилитель и трансивер с КСВ не хуже 1,2. Кроме того, трансформатор Т1 позволяет увеличить входное напряжение, подаваемое на сетку лампы, в 2 раза. Таким образом, при входной мощности 5…10 Вт обеспечивается достаточная раскачка лампы 6П45С.

Выход из этого положения был найден давно, но радиолюбители, как правило, упорно делают усилители по классическим схемам, и в то же время жалуются на неудовлетворительную работу устройства на ВЧ-диапазонах. Тем не менее, все делается довольно просто В цепь анода лампы последовательно с конденсатором С6 включается индуктивность L3, которая подобрана таким образом, что вместе с выходной емкостью лампы и конденсатором С10 образуется П-контур. К этому П-контуру подключен еще один контур (общий), в который также входят конденсаторы С10, С11 и индуктивность (вариометр) L4, с помощью которых и осуществляется настройка и согласование усилителя с нагрузкой.

Коммутация режима RX/TX осуществляется с помощью реле К1 …КЗ (рис.2). Переключателем SB 1 усилитель может быть переведен в режим “обвод”. В этом режиме выходной каскад трансивера подключается прямо к антенне. В случае применения в усилителе двух ламп, ток покоя каждой из них необходимо устанавливать отдельно. С этой целью требуется параллельно резистору R3 подключить еще один аналогичный резистор. Вывод ползунка дополнительного резистора подключается к управляющей сетке второй лампы.

Конструкции усилитель мощности на 6П45С могут быть самыми разнообразными - все зависит от возможностей радиолюбителя, поэтому будут указаны нюансы, от которых зависит его качественная работа. Верхняя часть корпуса усилителя перегорожена на две половины. В (одной из них находится блок питания, в другой установлены лампа 6П45С, анодный дроссель и элементы П-контура. Все напряжения, подводимые к лампе и репе, должны подаваться через проходные конденсаторы, включая напряжение канала.

При монтаже усилитель мощности на 6П45С входные цели необходимо отделить от выходных экраном. Входные цепи - К1, Т1, L1, L2, СЗ-установлены в нижней части шасси. Лампа VL1, анодный дроссель Др1, детали П-контура и К2 располагаются в верхней части. Проводники ВЧ-цепей должны быть короткими и, по возможности, прямыми. Обмотки реле К1 …КЗ блокированы конденсаторами.

Особое внимание следует уделить ФНЧ. Конструктивно фильтр выполнен в металлическом корпусе, разделенном на 3 отсека (для исключения взаимной индуктивной связи между Т1, L1 и L2). Конденсаторы фильтра должны иметь рабочее напряжение не менее 100 В. В первом отсеке расположен трансформатор Т1, во втором-L1, С1, С2, в третьем-L2, С4. Стабилитрон VD1 установлен на небольшом радиаторе, изолированном от шасси.

Анодный дроссель Др1 намотан на фарфоровом каркасе 020 мм проводом ПЭЛШО-0,31, число витков - 150. Ближние к аноду 50 витков намотаны с шагом 0,5 мм. Катушка L3 - бескаркасная, 030 мм, намотана посеребренным проводом 02 мм с шагом 2 мм. L4 - вариометр заводского изготовления.

Конденсатор С10 должен иметь зазор между пластинами не менее 1 мм. С11 -сдвоенный, а лучше строенный, от радиовещательного приемника. С6 должен иметь рабочее напряжение не менее 2500 В. Реле К1 - РЭС55, К2 - маятниковое, КЗ - РЭС10. Дроссель Др2 намотан двумя проводами на ферритовом стержне 12 мм и длиной 70 мм из материала Ф-600 и имеет 40 витков провода ПЭЛШО 0,51. ДрЗ - трехсекционный, содержит 150 витков провода ПЭЛШО 0,21 - по 50 витков в каждой секции, намотанных на каркасе диаметром 5 мм, высота секций -10 мм. Широкополосный трансформатор Т1 намотан на ферритовом кольце З0ВЧ К10x6x2 двумя скрученными проводами ПЭЛШО 0,41 (две скрутки на 1 см длины) и содержит 12 витков. Начало одной обмотки соединяют с концом другой - таким образом получается средний вывод. Катушки ФНЧ L1 и L2 содержат по 6 витков провода ПЭВ-2 1,2 мм, диаметр катушек - 12 мм, шаг намотки - 3 мм.

Налаживание

Перед включением усилитель мощности на 6П45С необходимо убедиться в правильности монтажа, отсутствии коротких замыканий, наличии и соответствии норме всех напряжений.

Порядок настройки в особых пояснениях не нуждается. Процедура начинается на самом высокочастотном диапазоне. Путем сжатия или растяжения витков катушки L3 добиваются максимума выходной мощности в середине десятиметрового диапазона При настроенных ФНЧ и П-контуре выходная мощность будет составлять около 120 Вт при входной мощности 5 Вт. ФНЧ должен без значительных ослаблений пропускать частоты до 32 МГц. Настраивается ФНЧ путем сжатия/растяжения витков катушек L1. L2 и изменением емкостей конденсаторов С1, С2 и С4 (желательно установить подстроечные конденсаторы). Настройка осуществляется с помощью ГСС на частоте 21 МГц, уровень ВЧ-напряжения контролируется на управляющей сетке VL1 при выключенном усилителе. Далее проверяется АЧХ по всем диапазонам, и если будет обнаружен значительный провал на каком-либо из них, процесс настройки ФНЧ повторяется. Схема блока питания особенностей не имеет, поэтому не приводится.

Статья посвящена некоторым особенностям построения усилителя на наиболее мощных и сравнительно малогабаритных лампах из серии, известной под названием «телевизионные». В значительном объёме в тексте приведены рассуждалки по смежным темам. Как ни странно именно смежные области имеют крайне существенное значение для обеспечения результирующего качества усилителя. Например, именно согласующие трансформаторы радикально влияют на звук, а вовсе не лампы. Исправные лампы практически не влияют на характеристики усиления звука. Однако лампы красиво выглядят и светятся в темноте. И, наверное поэтому, наименования ламп производят впечатление решающих признаков качества изделия. Уже по внешнему виду заметна солидность пузатых стеклянных баллонов 6П45С. Учитывая традиционный для совдеп-ламп запас по мощности, можно построить двухтактный усилитель, в котором рассеяние анодов можно увеличить до 45-50 ватт. При таком большом рассеянии тепловыделение будет огромным. Это конечно же недостаток. Зато, как утверждают ГУРУ, качество звука в режимах, близких к А, можно получить превосходное. Моё отношение к такому экстриму - осторожное. Не сторонник я режима "А" в ламповом усилителе. Вторым неудобством 6П45С можно считать верхнее расположение анодного вывода. Кроме того, накальный ток 2,5 ампера и нагреваются лампы очень сильно, что также неудобно. Поэтому следует предусмотреть конструкцию с закрытым сеткою верхом, или хотя бы с перекладинами. Для теплоотведения можно рекомендовать применение малошумных компьютерных вентиляторов на +12VDC, с автоматически включением при нагреве корпуса свыше 50 градусов.

Учитывая изрядную мощность выбранных ламп, следует обратить пристальное внимание на проектирование блока питания. Нужно заметить, что традиционное легкомысленное отношение многих телезрителей к источнику питания лампового усилителя не годится. Блок питания усилителя это его силовая установка, сердцевина конструкции и источник всего успеха. Силовую установку нужно создавать крайне основательно и именно по блочному принципу. А начинающим ламповикам нужно научиться быстро и точно подсчитывать требуемую мощность трансформаторов питания. Лучше ориентироваться на режим максимального потребления и приближённо подсчитать суммарную мощность обмоток трансформаторов. Вначале надо рассчитать мощности, рассеиваемые на всех анодах. В предельном режиме 4 лампы могут рассеять 40х4=160 Вт. Мелкие лампы рассеивают в анодах 4-6 Вт. Затем нужно добавить в кучу мощность, которую запланировано отправить в нагрузку, например 50х2=100 Вт. Накальные цепи мощных ламп потребляют 2,5х4х6,3=63 Вт. Мелкие лампы по накалу съедят 12-14 Вт. Итого, получается результирующее потребление величиной 260+75=335 Вт. Проектное значение КПД двухканального усилителя не превышает 30%.

Мощность силовых трансформаторов можно несколько уменьшить, поскольку максимальный режим – применяют крайне редко. При проектировании трансформаторных блоков питания учитывают большую перегрузочную способность трансформаторов. По этой причине обычно так и поступают при создании серийных усилителей, уменьшая установленную мощность БП процентов на 20-30%. Такое решение вполне позволительно, однако для усилителей высокого уровня, изготавливаемых в единичном экземпляре, так лучше не делать. Кроме того, накальные мощности уменьшить не получится, поскольку тепловые потери обмануть нельзя. Не следует и завышать величину установленной мощности трансформаторов, поскольку это неоправданно увеличивает массу изделия. Помните, при рассчитанном значении мощности трансформаторов блока питания, полученные номиналы соответствуют высоким температурам эксплуатации. Поэтому нагревание трансформаторов до 60 градусов не должно быть неожиданностью для конструктора. Если же в голове телезрителя есть представление, что железо должно быть холодным, то все мощности следует увеличить вдвое и приготовиться к тому, что масса усилителя 15 Вт станет 35-40 кг.

По моему мнению, наиболее перспективным схемным решением для двухтактных ламповых усилителей высокой энергоэффективности следует считать согласующий каскад на дифференциальной паре трансформаторов. Достоинства такой схемы полностью перекрывают её недостатки. Любые рассуждения про рукопашную намотку согласующих трансформаторов в ламповом усилителе я отношу к перфекционизму. Для мня, это представляется одним из способов самоутешения конструктора или одним из маркетинговых шагов в обосновании экстремальной стоимости усилителя. Самостоятельная намотка – вредное излишество и глупость. Сама по себе рукопашная намотка трансформаторов в двухтактный усилитель это занятие технически не сложное. Но изготовление симметричной пары, занятие уже не простое. Ручное же изготовление идентичной четвёрки трансформаторов, для дифференциального последовательного включения, это немыслимый по сложности проект. Для однотактных усилителей создание симметричных трансов реально, поскольку по технологии Игнатенко можно применить постукивание молотком при подгонке воздушного зазора на клею, по стыкам сердечников. Характеристики железа для трансформаторов с зазором особого значения не имеют, поскольку зазор в 1000 и более раз демпфирует магнитные свойства сердечника.

Пример схемы первого уровня покзан ниже. Здесь анодное напряжение достаточно высокое, а сетки включены по ультралинейной схеме к симметричным 42% отводам трансформаторных обмоток, относительно центра анодного питания +330 вольт. Это не есть хорошо, поскольку по теории вторые сетки должны иметь напряжение поменьше, нежели аноды. А на практике такое включение наряду с достоинствами ультралинейной схемы может иметь недостаток - возникновение дополнительных искажений, описанных у Игнатенко. Поэтому можно рассмотреть альтернативный вариант ультралинейного включения по другой схеме, показанной в статье ниже. Особенностью именно этих схем является включение выходного каскада с раскачкой от катодных повторителей. Любителям известно, что телевизионные лампы отличаются малой чувствительностью. Поэтому приходится прибегать к дополнительным ухищрениям, применять предварительные каскады с динамической нагрузкой или ставить дополнительные мощные драйверы. Применение схемы с пеосрадственными связями несколько усложняет настройку, зато позволяет избежать применения разделительных конденсаторов. Практическое повторение показанных здесь схем следует выполнять с применением ламп 6Н1П, с тщательно подобранными половинками по условию симметрии. Да и выходные лампы в этом варианте нужно подобрать по равенству напряжения смещения. Есть общие рекомендации для построения двухтактных усилителей высокого уровня. Применять нужно симметричные лампы, при этом геммороя будет значительно меньше. А в этих конкретных схемах это уже не пожелание, а требование.

В высокоэффективных согласующих трансформаторах зазоров нет, поэтому результат зависит только от качества намотки, равенства витков, качества сборки и нелинейности характеристик железа. Последние два условия – крайне трудно обеспечить в реальности. Здесь с ходу нужно закладывать расхождение режимных параметров примерно в 10%. А установить это расхождение на практике можно лишь путём измерения готового изделия. А когда расхождение обнаруживают, то готовый транс спокойненько можно нести на помойку, поскольку такой разброс не позволит построить энергоэффективный усилитель. Для требования ювелирной точности можно пойти по пути отбора симметричных пар из кучки буржуйских выходных трансформаторов, но сколько это будет стоить денег, даже представить трудно. Нужно понимать, что очень хороший результат в усилителе даёт расхождение нагрузочных характеристик трансформаторов не более 2-3%. Причем любопытно то, что такая разница токов ХХ вовсе не гарантирует равенство ЭДС обмоток при последовательном включении! Эта особенность описана у меня в методике подбора трансформаторов, здесь на сайте. Как правило, из 4-5 трансформаторов с примерно одинаковым током холостого хода 10-12 мА, только два изделия дают симметричную пару. Остальные разъезжаются в 8-10% и к ним приходится подбирать пару из соседних значений 8-10мА или 14-16мА по токам ХХ.

Представленные здесь объяснялки показывают глубину пропасти на пути построения высококачественного и энергоэффективного усилителя с дифференциальной парой согласующих трансформаторов на выходе. Если же требования к симметрии несколько загрубить, например до 15-20% расхождения ЭДС, то подбор пар выполнить существенно проще. При этом на этапе настройки усилителя кривизну ОС по переменному току нужно непременно выправлять регулировками по приборам врукопашную. Прямой связи с качеством усиления звука здесь найти не удастся, поскольку её нет. Не нужно думать, что усилитель с кривыми трансформаторами будет звучать значительно хуже. Не заметить этого на слух, даже на средней мощности. Схемы на лампах, как правило, автобалансные и терпят кривизну легко. А регулировка позволяет выровнять характеристики звукового тракта. Нужно просто отдать себе отчёт, что предельные режимные параметры у такой конструкции будут действительно меньше. Например, не поедет машинка с надписью Бугатти со скоростью 299 по трассе до Абакана. Доступный предел скорости окажется всего лишь каких-то 150 км/час. С полной ответственность заявляю, что слепое прослушивание усилителей с лампами, работающими на разных участках, даже очень разных рабочих характекристик достоверно опознано экспертами не будет. Нету таких людей, которые различают разные спектры гармоник, красиво смешанные внутри музыкального ряда. По приборам, безусловно установить разницу спектрального состава можно. Но только по приборам. Поэтому для экспертов останется только чмокание губами и покачивание головой, это мол нравится, а это не нравится. Причём не факт, что конкретным людям с испоченным мироощущением понравится более ровный частотный спектр, без выдающихся гармоник.

Начинающим конструкторам следует помнить, что в реальности ситуация еще проще. Если требования к изделию снизить еще больше, то при настройке усилителя получится выправить и более значительную кривизну, или по крайней мере, сгладить её последствия. При этом кривыми могут быть и сами лампы. Но даже применяя корявые лампочки можно задвинуть их на разные рабочие характеристики. При этом, находясь в кривых режимах, лампы смогут в разумных пределах выдавать в нагрузку мощность неискаженного сигнала, вполне достаточную для комфортного восприятия звука. Разницу легко понять в сравнении, показанном ниже. Сделанный без ухищрений красивый и компактный китайский домкрат с надписью 12 тонн легко поднимет Кукурузер, но его не следует применять для Камаза. Ведь Камаз он поднимет всего один раз. А если такого жесткого тестирования не делать, то водитель Кукурузера будет доволен малыми жигулёвскими габаритами домкрата и надписью 12 тонн и никогда не узнает реальности. Это обыкновенный маркетинг, ой описка в тексте, - это обыкновенный обман.

Пример схемы второго уровня показан ниже. Разделение на уровни конечно же условное, выходные трансформаторы совершенно одинаковые. Количество обмоток фиксированное. А присопособить эти обмотки под катодные ОС или под сеточные - это дело вкуса. Главное выполнить безошибочную распайку, для чего есть обыкновенный метод "научного тыка". Правильно собранный и работоспособный усилитель достаточно чувствителен к трансформаторным обратным связям, поэтому любое их неправильное включение чревато резким ухудшением режима. А вариант правильного включения обмоток всего один. Вот его и нужно обнаружить при настройке усилителя с ОС.

В целом можно заключить, что лампа 6П45С представляет собой отличный мотор, пригодный для построения динамичного и практически всеядного усилителя. Абсолютно реально выполнить сдваивание тетродов для увеличения мощности. Надо с большой осторожностью отнестись к авторам картинок, на которых вместо классического тетрода лампу 6П45С изображают в виде пентода. Это неправильное изображение. Отсюда следует исходить в оценке достоверности и результирующей авторитетности схемотехники и авторских рассуждалок. В продолжение этой статьи на сайте запланирована другая статья - об особенностях подбора ламп 6П45С.

В завершении изложения смею уверить, что все описанные на сайте железки можно приобрести за рубли. Для того, чтобы купить усилитель на 6П45С по цене от 45К, покупателю достаточно просто договориться с продавцом, предпочтительно на русском языке. Алгоритм выполнения обязательств по договорам поставки (купли-продажи) следующий. Заинтересованная сторона звонит мне по телефону в разумное время в Красноярском часовом поясе. Мы живо обсуждаем детали контракта. Затем покупатель зачисляет на мой телефонный номер платёж размером 1% от стоимости приобретения. Это служит признаком серьёзности намерения покупателя и позволяет мне, при необходимости, оперативно позвонить в ответ. После обсуждения по телефону я отправляю на электронную почту партнёра коммерческое предложение, с характеристиками товара, гарантийными обязательствами и сроками поставки. Далее, путём переписки переговоры завершаются и покупатель перечисляет на мой счёт 20% от стоимости преобретения. Оставшиеся 79% суммы на счёт поставщика перечисляются после получения покупателем уведомления о готовности поставки. Пожалуйста помните, предоплата за железки 100%. Поэтому покупатель может и сразу перечислить всю сумму, уже на первом этапе переписки, но только после моего письменного согласования. Никаких движений с моей стороны без предварительной оплаты нет. Советы бесплатные. Доставка железок почтой России или транспортной компанией за счёт покупателя. Возможен самовывоз по договорённости. В случае отказа покупателя от сделки возврат платежей не производится.

Евгений Бортник, Красноярск, Россия, ноябрь 2017 года

Предыстория проекта.
Как-то принесли ко мне эстрадный усилитель, двухканальный. Возраст его лет 15, сделан в Украине.
Корпус рэковый, высота 4U (178 мм), глубина 370 мм. Внутри 8 штук 6П45С, 2 штуки 6Н1П, 2 штуки 6Н6П. Охлаждение шумным вентилятором от кухонной вытяжки. На передней панели означено 300+300.
Только вот чего?
Силовой трансформатор, общий на оба канала, намотан на железе от ОСМ-0,4. При том, что только накалы здесь потребляют не менее 140 Вт, сколько мощности достается анодам выходных ламп и сколько выходной мощности можно из этого получить с учетом КПД? 100 Вт на канал, не более. Кроме того, сделан был усилитель ужасно, и находился в нерабочем состоянии, представлял собой в общем-то хлам. Смысл дальнейшего использования этого конструктива ограничен объемом ящика, доставшимися в его составе выходными трансформаторами и бюджетом.
С учетом всех этих факторов задача приобрела вид «сделай хоть что-нибудь», как альтернатива выбрасыванию старого ящика и покупке чего-то другого.

В процессе расчистки и анализа конструкции стало ясно, что полностью реализовать то, что позволяет объем корпуса и компоновка, не получается по причине ограниченности бюджета. Поэтому в проект переделки сразу же были заложены возможности апгрейда (например, оставлено место для дополнительного силового трансформатора). В результате, на данном конструктиве была собрана следующая схема, без претензий на оригинальность, по структуре практически повторяющая исходную.

Не показаны только простейшие светодиодные индикаторы наличия сигнала и перегрузки, они изменения не претерпели и работают от вторички выходного трансформатора. Все резисторы МЛТ, ОМЛТ, С2-23. Резисторы R3 и R7 имеют мощность 1 Вт. Резисторы R10 — R13, R16, R26 – R33 имеют мощность 2 Вт. Пленочные конденсаторы К73-9 и К73-17.

Охлаждение осуществляется компьютерным вентилятором, работающим на выдувание, питающимся от дополнительного маленького трансформатора с диодным мостом и конденсатором. Часть элементов и их номиналов досталась «по наследству», часть обусловлена содержимым «тумбочки».

Первое включение. Прогрев, настройка смещения. Явных проблем с самовозбуждением, какие могут возникнуть при использовании ламп 6П45С, нет. Фон в пределах разумного, особенно с учетом эстрадного предназначения аппарата. Полученный звук нельзя назвать верхом совершенства, однако, это уже нечто! Теперь владелец может решить для себя насколько все это ему нужно и при положительном ответе вложиться в улучшение аппарата, в пределах разумного, естественно.

Апгрейд
Первым делом разбираемся с силовыми трансформаторами. Первый вариант – добавить еще одну железку OCM-0,4. На двух таких железках уже можно более-менее реализовать потенциал по мощности, да и индукцию можно снизить. Второй вариант – заменить имеющийся силовик на три тороида. Один на накал + смещение, два одинаковых анодных, причем у последних всего по одной вторичке (упрощение моточного изделия в этом случае полезно и актуально). Далее, добавляем емкости в анодное питание выходного каскада, до 2…5 мФ в каждый этаж. Заменяем все пленочные конденсаторы на «поприличнее», номиналы С4 и С5 увеличиваем до 1…2,2 мкФ. Корректируем режимы работы драйвера на 6Н6П. Настраиваем обратную связь. Не забываем цепь смещения. Ее можно сделать надежнее. Входные и выходные разъемы, регуляторы… нет предела совершенству. При построении конструкции без «наследственных» ограничений, можно попробовать выполнить анодный выпрямитель в виде удвоителя вместо двух мостов. При этом дополнительно упрощается анодный трансформатор, который, еще раз напоминаю, должен быть достаточной мощности. Некоторое повышение напряжения нижнего этажа тогда позволит использовать электронный дроссель для питания экранных сеток выходных ламп. Электронный дроссель может быть для каждого канала свой.

P. S. Приведенная выше схема с учетом рекомендаций, при достойной реализации, может играть довольно хорошо. И громко. От этой конструкции можно получить мощность порядка 120 … 160 Вт на канал. Попытки выжать больше — лишь в ущерб качеству звука и надежности аппарата, последняя проблема для эстрадного усилителя стоит особо остро.

Навигация по записям

• 

  Предыдущая версия статьи писалась (вернее, КОМПИЛИРОВАЛАСЬ) в жуткой спешке. Впоследствии многими участниками форума были замечены разного рода несуразицы, как-то: несоответствие Ктр приведённому Ra, числа витков первички и вторички были неточны и пр. Подняв все свои архивы (не расчётные, а намоточные – есть у меня такие), я всё уточнил, причесал, привёл в божеский вид. […]

• 

  Схемы усилителя и блока питания [выполнены И.Бутиным]: ^Нажмите для увеличения^ ^Нажмите для увеличения^ Выходной каскад собран с фиксированным смещением, требует подстройки тока анода в режиме молчания по контрольным точккам-падению напряжения 0,035-0,04V постоянного тока на резисторах 1 Ом в катодах ламп выходного каскада подстроечными сопротивлениями смещения в блоке питания.Входной каскад-фазоинвертор выполнен […]

• 

  Описываемый в статье бестрансформаторный, однотактный лампово-транзисторный усилитель мощности является дальнейшим развитием принципов и подходов, описанных в первой статье, и при должном исполнении вы получите полноценную Hi-End конструкцию, стоящую по музыкальности, качеству и красоте звучания в одном ряду с лучшими образцами классических лампово-трансформаторных усилителей мощности.Звучание этого усилителя отличается масштабной панорамой, глубокой и четко прорисованной сценой и […]

• 

  Выходную мощность однотактного УНЧ можно повысить параллельным подключением к лампе выходного каскада еще одной или нескольких ламп. Таким образом, при том же питающем и анодном напряжении анодный ток и, соответственно, выходная мощность каскада увеличиваются в два или более раз. Пример параллельного подключения дополнительной лампы в оконечном каскаде однотактного УНЧ приведен на рис. 1. […]

Предлагаю Вашему вниманию, усилитель от Юрия Малышева

Широкополосный усилитель предназначен для для вокала или для СЧ-ВЧ тракта в 2х полосной клубной системе.Можно использовать и как сценические мониторы.
Краткие характеристики:
1.Диапазон частот 40-30000Гц (в нуле)
2.Выходная мощность 2х170вт (на выходники железо от ТС-250 или ПЛ20х40х100) На лампах 6П45С(желательно пары) или 6П42С.Можно применить 4П44с,но уже по две в плече и обязательно подобранные.
3.Чувствительность -0дБ(0,775в)
4.Уровень шумов -80дБ
5.Коэф.гармоник-1,5% ,можно и гораздо меньше при точной балансировке оконечного каскада.
6.Принудительный обдув выходных ламп.
7.Силовой тр-р -спаренный ТС-250 или спарка на ПЛ2040100(предпочтительнее)
8.Исполнение «РЭК»-овое
Схема отработана и обкатана много лет.Выпущено несколько вариантов усилителей(за 10лет ок.тысячи в Харькове,под разными названиями)

Я дам Вам данные выходника,потом напишу подробные измерения его в работе усилителя.А корректировка от расчётных данных обычно не более 5% от количеств витков в первичке и вторичке.По сравнению с Вашими классиками я ещё всё проверяю в «живом » изделии!
Итак железо от ТС-250.ТС -180 хоть и такое же по габаритам,но существенно похуже.Два каркаса из стеклотекстолита,хотя по бедности(но скорее лени) можно взять и каркас из прессшпана
На каждой катушке первичка проводом 0,355 -4секции по 360 вит.Каждая секция-это два слоя.На двух катушках соответственно 2880вит.
Вторичка 4-омная 5секций по 130вит.на каждой катушке 0,45.Итого-10секций.Сверху каждой катушки домотка на 8ом 55вит.провом 1,06 .Легко заметить,что коэф.тр-ции на 4ом=22,15
Изоляция желательно ЛАВАРИЛ.Из многих сотен выходников за 25лет не сгорел ни один,по крайней мере не встречал таких поломок.
Тут нашёл очень интересную таблицу по подробному обмеру усилителя с этим трансформатором.
Кратко 28гц- 182вт(выходная мощность) при Кг-6%.
28гц-169вт при Кг-3,4%
28гц-156вт уже Кг-2,3%

30гц -182вт(4ом нагрузка везде)-Кг-3%
40гц-182вт Кг-1,7%
1000гц 182вт Кг-1,3%
10кгц 182вт Кг-1,3%
20кгц 182вт Кг-1,5%
40кгк 182вт Кг-2,0%
60кгц 156вт Кг=4,3%
100кгц ок 100вт в лампах наблюдается синее свечение и она примерно через 2 мин. выходит из строя.
А в нормальной работе-служит годами при хорошем вентиляторе Джамикон,например,высотой ок.100мм.Высота передней панели усилителя 3U-стандарт.Ширина-19″(482мм).
Приборы тогда были генератор Г3-102,искажёметр С6-8,осцил.С1-83,вольтметр на выходе В3-33.

А вот схема выходного трансформатора.Первичка -красным цветом.В секции по два слоя 0,355 проводом, 180вит. в слое.

Питание вторых сеток