Ламповий УМЗЧ початкового рівня

За багато років техніка звукопідсилення накопичила величезна кількість технічних рішень, що дозволяють отримувати чудові результати, проте не дивлячись ні на що багато конструкторів (не тільки радіоаматори, але і серйозні фірми) знову і знову повертаються до джерел – максимально простим з точки зору схемотехніки, але в той же час максимально ефективним рішенням, що дозволяє отримувати якісне звучання. Одне з таких напрямів конструювання – споруда УМЗЧ на вакуумних лампах.
УМЗЧ – Підсилювач Потужності Звуковий Частоти

Однак і тут треба віддавати належне – незважаючи на уявну простоту електричних схем, отримати "гідне" звучання вдається не кожному. Але якщо досвідченому радіоаматорові невдача принесе лише ще одну монетку в його скарбничку досвіду, то для початківця дана проблема, будучи його власними силами нерозв'язна, може надовго позбавити його бажання займатися конструюванням. Втім, це вже з області психології … 🙂

До уваги початківців коструктора пропонується вельми простий для повторення, а найголовніше – некапризним і досить якісний ламповий УМЗЧ, в якому використані поширені лампи і деталі, широко застосовувалися в свій час в телевізорах і радіоприймачах.

Підсилювач розроблявся як крайовий (тобто не має в своєму складі ні регуляторів тембру, ні яких-небудь інших вузлів, таких як комутатори, корегує передпідсилювачі і т.п.) і спочатку призначався для посилення сигналу, що надходить із звуковою плати комп'ютера, проте досить непогані (суб'єктивно) характеристики дозволяють його використовувати і для посилення сигналу з інших, більш "серйозних" джерел (CD-програвач, програвач вінілових дисків, магнітофон і т.п.)

Принципова схема одного каналу підсилювача показана на рис.1

Підсилювач двохкаскадний. Перший каскад побудований на одній половинці подвійного тріода 6Н3П (VL1) і являє собою класичний каскад підсилювача напруги. Друга половинка лампи використана у другому каналі усіліеля.

Налагодження підсилювача нескладно. Перш за все переконуються в працездатності блоку живлення. Напруга '+275' може бути в межах від 250 до 300 В (залежно від типу використаного трансформатора). Змінна напруга 6,3 В вважається в межах норми, якщо воно не нижче 6,0 В, але й не вище 6,5 В. Потім до блоку живлення підключають плату підсилювача. Лампи поки не встановлюємо.

  Таблиця 1 – Напруги на панельках без ламп
Панелька
лампи
Ніжка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VL1 +49 0 0 +275 +275 0 0 +49
VL2 0 0 +49 +49 +275 +275

Підключивши плату, потрібно перевірити надходять напруги на панельки ламп. У таблиці 1 наведені значення напруг для цього випадку.

Дуже ретельно отнесітель до виміру напруги на 2-й ножі панельки VL2 – там повинен абсолютний "0". Найменше позитивне постійна напруга буде означати тільки одне – конденсатор C4 має витік і повинен бути замінений до включення ламп. Напруга '+49' – це напруга, яке виходить на дільнику R11-R12, і якщо ви змінювали номінали цих резисторів, то воно може відрізнятися від зазначеного, але в будь-якому випадку воно повинно відповідати напрузі в точці з'єднання R11-R14. Відсутність або значне невідповідність напруги "+275' на який-небудь ніжці говорить про несправності в цьому ланцюзі, як правило про обриві. Звичайно, можуть ще бути несправні C3 або C5, але в цьому випадку наслідок їх несправності буде виражено шляхом обвуглювання резисторів R7 або R10 відповідно.

  Таблиця 2 – Напруги на ніжках ламп
Панелька
лампи
Ніжка
1 2 3 4 5 6 7 8 9
VL1 +49 +2,0 0 +150 +150 0 +2,0 +49
VL2 0 +6,0 +49 +49 +250 +255

Якщо все гаразд, відключаємо харчування, підключаємо акустичні системи або еквівалент навантаження (яким може служити резистор опором від 3,9 до 8,2 Ом і розсіюваною потужністю не менше 2 Вт), знімаємо джампер JP1 і встановлюємо лампи. Подаємо харчування на підсилювач і відразу ж знову контролюємо напруги на ніжках 3 ламп VL2. У міру розігріву катодів воно повинно плавно збільшитися до +6,0 .. 6,1 В і далі залишатися таким – це буде говорити про вихід ламп на нормальний робочий режим. Напруга, вище ніж 6,3 В, говорить про сильне зношування лампи (зменшилася крутизна характеристики, як правило наслідок загазованості всередині балона лампи), занижена напруга (приблизно від 5,8 і нижче) також характерно для довго працювали ламп (втрата емісії) – такі лампи необхідно замінити. Напруження на інших ніжках ламп наведені в таблиці 2. Напруження на анодах і катодах VL1 вказані для випадку разомкнутого JP1 – при його установці на місце напруги на анодах знизяться до 110 .. 120 вольт, а на катодах до 1,7 .. 1,8 В.

Якщо напруги вкладаються в рамки дозволених, можна спробувати подати на вхід підсилювача сигнал невеликої амплітуди (порядку 25-50 мВ, тому що JP1 знятий і чутливість максимальна). У разі успіху залишається лише переконатися, що загальна зворотній зв'язок негативна. Для цього акуратно встановлюємо JP1 на місце. Якщо в при цьому відбудеться самозбудження підсилювача, супроводжуване гучним шумом, виттям або свистом в акустичній системі – в цьому випадку необхідно поміняти кінці вторинної обмотки вихідного трансформатора між собою місцями.

На цьому налагодження можна вважати закінченим.

Заходи безпеки .
1. За будь-яких монтажних роботах пристрій необхідно знеструмлювати. Так як в підсилювачі застосовані накопичувальні конденсатори великої ємності, необхідно дочекатися їх розрядки, яка відбувається в протягом 30-40 секунд після вимкнення підсилювача. При випробуваннях блоку живлення окремо від підсилювача будьте уважні – у цьому випадку конденсатор C7 здатний зберігати заряд досить тривалий час (до декількох діб). Для забезпечення розрядки конденсатора паралельно до неї слід тимчасово підпаяти резистор опором від 100 кОм до 1 МОм і потужністю не менше 0,5 Вт. Категорично не рекомендується розряджати конденсатори з допомогою короткого замикання їх висновків (наприклад викруткою або пінцетом) – це може призвести як до виходу з ладу конденсатора, так і до травми.

2. Лампові підсилювачі, на відміну від транзисторних, не бояться короткого замикання в навантаженні, але зате обрив в ланцюзі навантаження може вивести з ладу вихідний трансформатор. Дуже не рекомендується включати підсилювач при відсутності підключеної до його виходу номінального навантаження (номінальний опір навантаження 4 … 8 Ом) – це загрожує пробоєм ізоляції первинної обмотки вихідного трансформатора внаслідок її значною індуктивності. Якщо ви збираєтеся експлуатувати підсилювач разом з навушниками – необхідно врахувати це і на час підключення навушників забезпечити паралельне підключення еквівалента навантаження, яким може служити звичайний резистор опором від 3,9 до 8,2 Ом і розсіюваною потужністю не менше 2 Вт. Будь-які ж перемикання навантаження, при яких можливий нехай навіть короткочасний розрив її ланцюга, необхідно виконувати тільки при вимкненому живленні підсилювача.

3. Вихідні пентоди 6П14П при роботі дуже гарячі. Не обпечіться 🙂

Л І Т Е Р А Т У Р А

1. Д. С. Гурлев. Довідник з електронним приладам. – "Технiка", Київ, 1966 р.
2. М. Кірєєв. Радіоаматорський High-End. 40 кращих конструкцій лампових УМЗЧ за 40 років. "Радіоаматор", Київ, 1999 р.