Простой ламповый усилитель. Двухтактный ультралинейный УНЧ на EL84 (6П14П) Унч на 6п14п однотактный автоматическое смещение

Усилитель мощности ЗЧ, схема которого показана на рисунке выполнен на лампах от старых черно-белых телевизоров или радиол. Это предварительный усилитель с фазоинвертором на двойном триоде 6Н2П и двухтактный выходной каскада на двух лампах 6П14П.

Использование таких старых компонентов, часто являющихся ненужными, или полученных путем разборки или утилизации старой аппаратуры, делает себестоимость данного усилителя, приближающейся к нулю. Хотя, с другой стороны, ламповых сейчас уже не так уж много и осталось.

Характеристики усилителя

Усилитель развивает на нагрузке сопротивлением 8 Ом мощность около 20 Вт при коэффициенте нелинейных искажений не более 0,6%. При коэффициенте нелинейных искажений не более 0,25% мощность составляет 14 Вт. Диапазон рабочих частот при неравномерности 6 Дб равен 30...20000 Гц. Чувствительность входа усилителя 250 мВ. Регулировка громкости переменным резистором R3.

Принципиальная схема усилителя

На схеме показан монофонический вариант усилителя. Стереоусилитель представляет собой два таких же усилителя, питающихся от одного общего мостового выпрямителя на диодах VD1- VD4.

Входной сигнал через разъем Х1 и регулятор громкости на R3, поступает на каскад предварительного усиления, выполненный на первом триоде лампы H1. Сигнал отрицательной обратной связи поступает в цепь катода этого триода с отвода вторичной обмотки выходного трансформа-тора Т1.

Усиленный сигнал снимается с анода и поступает через конденсатор С6 на сетку второго триода лампы Н1. Второй триод фазоинверсным каскадом, создающим противофазные сигналы, необходимые для работы выходного двухтактного усилителя мощности.

Рис.1. Принципиальная схема простого лампового усилителя мощности на 14-20 Ватт, 6Н2П, 6П14П.

Прямой сигнал снимается с катода этого триода и через конденсатор С5 поступает на сетку пентода Н3. Инверсный сигнал снимается с анода триода и через С4 поступает на сетку пентода Н2.

В анодной цепи пентодов включена первичная обмотка выходного трансформатора Т1. Питание на каскад поступает через отвод данной обмотки.

Рис.2. Схема включения обмоток трансформатора.

Для исключения самовозбуждения по высоким частотам в цепях сеток Н2 и НЗ включены резисторы R10 и R12. Экранирующие сетки пентодов Н2 и Н3 подключены к плюсу источника питания через резисторы R15 и R16. Теперь о деталях.

Детали

Все конденсаторы кроме C3 и C6 должны быть рассчитаны на напряжение не ниже 350V, конденсаторы C3 и C6 -на напряжение не ниже 50V. Диодный мост на VD1-VD4 можно заменить другим на выпрямительных диодах, допускающих ток не ниже 1А и напряжение не ниже 350V.

Таблица 1.

Трансформаторы, как выходной, так и сетевой, выполнены на одинаковых сердечниках Ш85. Обмотка 1-2 сетевого трансформатора Т2 содержит 1000 витков ПЭВ 0,43. Обмотка 3-4 - 1300 витков ПЭВ 0,2.

Накальная обмотка 5-6 содержит 33 витка ПЭВ 0,96. На рисунке 2 приводится схема намотки выходного трансформатора Т1. Буквами Н и К на схеме обозначены, соответственно, начало и конец секции обмотки. Другими буквами обозначены секции обмотки. Намоточные данные Т1 сведены в таблицу 1.

Двухтактный выходной каскад стереоусилителя отличается использованием в цепи катодов общего генератора тока на микросхеме, благодаря которому и обеспечивается парафазное управление пентодами 6П14П. Выбором коэффициента трансформации сопротивления нагрузки можно в некоторой степени изменять максимальную выходную мощность усилителя для любой акустической системы чувствительностью не менее 90 дБ.

Двухкаскадный усилитель мощности построен с двухтактным выходным каскадом по ультралинейной схеме (рис. 1). Усилитель имеет две особенности - отсутствие отдельного фазоинвертора и наличие стабилизированного источника тока в цепи катодов ламп двухтактного каскада.

Идею применения источника тока в выходном каскаде порекомендовал мне пермский конструктор радиоаппаратуры О. И Катаев.
Режим выходного каскада на пентодах 6П14П: напряжение на аноде Uа = 250 В. ток покоя в цепи катода 1к = 60 мА.
Первый каскад усилителя собран на двойном триоде 6НЗП. Лампа эта при средних знамениях крутизны и коэффициента усиления имеет немаловажную для стереофонических усилителей особенность - симметричную цоколевку. Поэтому каскады левого и правого каналов можно выполнить совершенно симметричными как при навесном, так и при печатном монтаже.
Сигнал с регуляторов громкости (переменные резисторы R1 1 и R1 2) в каждом канале через разделительный конденсатор подается на сетку триода лампы VL1. Усиленный сигнал с резистора нагрузки R6 (R7) через конденсатор С5 (Сб) поступает на управляющую сетку одной из выходных ламп VL2 и VL3 (здесь и далее указаны элементы лишь правого канала - верхнего по схеме). Управляющая сетка лампы VL3 соединена с общим проводом, поэтому лампы возбуждаются в противофазе за счет катодной связи и высокого внутреннего сопротивления источника тока.
Источник тока выполнен на стабилизаторе напряжения КР142ЕН5В (5 В). Вход стабилизатора подключен к выводам катодов ламп, а к его выходу подключен токозадающий резистор R11. При номинале этого резистора, равном 43-47 Ом, суммарный ток катодов обеих ламп устанавливается около 120 мА. т. е. по 60 мА на каждую. Лампы рекомендуется подобрать максимально одинаковые по току. По такой схеме (с источниками тока в катодах) было сде­лано несколько усилителей на лампах 6П14П. Лампы при макетировании конструкции работали стабильно при анодном напряжении UA = 370 В и токе l1 = 60 мА При этих же значениях напря­жения и тока U и 1м но без источника тока (с фиксированным смещением), сразу начинался разогрев анодов После этих экспериментов в металле был сделан усилитель по двухтактной схеме на 6П14П при U1 = 305 В и I, = 60 мА. как вариант описываемого здесь. Применение источника тока позволило улучшить линейность частотной характеристики усилителя.
Энергетический запас блока питания позволил применить в усилителе электронно-световые индикаторы уровня напряжения 6Е1П - VL6 и VL7. Наличие этих двух зеленых «глазков’ «оживило» переднюю панель усилителя. Помимо контроля уровня сигнала усилителя по ним также можно судить о работоспособности блока питания. Цепь состоящая из резисторов R1S R19, диодов VD1. VD2 выполняет функции регулятора уровня и детектора огибающей, а эле­менты С18 R22 определяют время восстановления чувствительности индикатора. Узел из этих деталей собран на отдельно на небольшой плате которая установлена на основной плоте усилителя.
В усилителе использованы только готовые моточные изделия от бытовой телерадиоаппаратуры. Сетевой трансформатор ТС-160 и дроссель - от черно-белого телевизора «Рекорд-312 или другого подобного Выходные трансформаторы от радиолы «Урал -114′.
При их отсутствии можно изготовил выходные трансформаторы самостоятельно на броневом или витом разрезном магнитопроводе сечением примерно 4.. 5 см. Индуктивность первичной обмотки - не менее 30 Гц. Для самостоятельной намотки выходного трансформатора полезны следующие сведения. Первой на катушку наматывают часть вторичной обмотки 20 витков провода ПЭВ-1 0 5 затем после слоя изоляции кабельной бумагой наматывают первичную обмотку проводом ПЭВ-1 0 112 с отводами от 1280 витков далее от 1590. 1900 витков, после этого еще добавляют 1280 витков. После прокладки изоляции наматывают вторую часть вторичной обмотки - 37 витков ПЭВ-1 0,5. Коэффициент трансформации - 0.0175.
Остальные детали также могут быть позаимствованы из старых телевизоров - резисторы МЯТ. конденсаторы БМТ. МБМ и др. Однако оксидные конденсаторы целесообразно устанавливать новые отечественные или импортные. например фирмы JAMICON.
Теперь подробнее о конструкции усилителя
Он имеет не совсем обычную конструкцию, в которой использован корпус от бесперебойного источника питания компьютера (рис. 2).

Все основные узлы усилителя собраны на четырех печатных платах из фольгированного стеклотекстолита - плата усилителя. плата источника анодного напряжения плата регулятора уровня с детекторами индикаторов и плата самих индикаторов (раскладка узлов и блоков на фото рис. 3).

Все платы имеют простейший рисунок проводников из фольги, его можно вырезать стальным резаком, изготовленным из полотна ножовки по металлу. Плата усилителя показана на рис. 4.

С верхней стороны установлены панели ламп VL1 - VL5. конденсаторы С7-С10. а также плата регулятора чувствительности и детектора индикаторов Большинство же деталей на основной плате размещают со стороны печатного монтажа что позволяет их легко заменять, если это потребуется. Микросхемы стабилизаторов КР142ЕН5В металлическим фланцем припаяны непосредственно к фольге минусовой шины питания что обеспечивает дополнительный теплоотвод.
О монтаже цепи накала ламп. Один из выводов подогревателей катода ламп соединен с общим проводом, а от другого цепь проложена одиночным медным проводом диаметром 0.9-1 мм в виниловой изоляции на расстоянии 30.. 40 мм от платы; в этом случае проблем с фоном в усилителе не возникало.
В тыловой части корпуса установлен трансформатор ТС-160. над ним находится плата выпрямителя и фильтра анодного напряжения (рис. 5).

В передней панели корпуса просверлено несколько новых отверстии - под индикаторы и регуляторы громкости, которые установлены с внутренней стороны,также там находится сетевой выключатель.
Для придания конструкции жесткости передняя и задняя стенки шасси стянуты между собой стальным стержнем диаметром 12 мм, в торцах которого просверлены отверстия и нарезана резьба М4. В крышке корпуса, в ее верхней части просверлено несколько десятков отверстий над лампами 6П14П для оттока разогретого воздуха В боковых стенках этой крышки, вблизи от ламп вырезаны прямоугольные отверстия. в которые изнутри вклеены силиконовым герметиком тонированные стекла.
На задней панели усилителя (рис. 6) находятся колодка сетевого разъема с предохранителем гнезда входа и выхода.

Гнезда входов усилителя («тюльпаны») установлены через изолируюшие прокладки и не имеют прямого контакта с корпусом усилителя Корпуса «тюльпанов» соединены с минусовым (обидим проводом) платы усилителя и корпусом усилителя через оплетку экранирующего кабеля.
Корпус усилителя и передняя панель окрашены тремя слоями автомобильной эмали типа «металлик» из аэрозольной упаковки.

Усилитель низкой частоты, описание которого приведено ниже, предназначен для использования в электрофоне, т. е. устройстве, состоящем из электропроигрывателя, усилителя н громкоговорителя. Номинальная выходная мощность усилителя на частоте 1000 гц при коэффициенте нелинейных искажений 3% составляет 2 вт. Диапазон частот, воспроизводимых усилителем 100— 7000 гц, чувствительность при номинальной выходной мощности — 250 мв. Хорошему качеству воспроизведения грамзаписи способствует наличие в усилителе регулятора тембра и двух громкоговорителей, применение которых позволяет улучшить частотную характеристику всего устройства на низких частотах за счет сглаживания выбросов от собственного механического резонанса.

Питание усилителя осуществляется от сети переменного тока напряжением 127 или 220 в.

Как видно нз принципиальной схемы (рис. 1), звукосниматель Зс нагружен на потенциометр R1, который одновременно выполняет функции регулятора громкости. Сигнал с движка потенциометра R1 через регулятор тембра C1, R2, С2, R3, R4 подается на управляющую сетку левого триода лампы 6Н2П, на схеме это Л1. В верхнем положении движка потенциометра R2 осуществляется подъем высоких частот, поступающих на управляющую сетку лампы через конденсатор небольшой емкости С1, в нижнем положении движка потенциометра высокие частоты срезаются конденсатором С2.

Нагрузкой первого каскада усилителя служит резистор R5. Резистор автоматического смещения R7 в катодной цепи не блокируется конденсатором, благодаря чему создается цепь отрицательной обратной связи по току, что улучшает качественные характеристики всего усилителя.

Второй каскад усилителя собран на правом триоде лампы Л1. На управляющую сетку этой лампы усиленный сигнал подается с анода первой лампы через разделительный конденсатор С4.

Выходной каскад, являющийся усилителем мощности, собран по ультралиней-ной схеме на лампе Л2, обеспечивающей значительное снижение нелинейных искажений. По существу, эта схема со своеобразной отрицательной обратной связью, которая вводится в цепь экранирующей сетки лампы Л2. Подобное включение лампы позволяет реализовать преимущества пентодиого (большая выходная мощность) и триодного (малое выходное сопротивление) режимов.

Связь между предыдущим и выходным каскадами осуществляется с помощью последовательно включенных конденсатора С5 и резистора R14, который предотвращает самовозбуждение усилителя на частоте порядка 30 кгц. Необходимое для нормальной работы каскада смещение на управляющую сетку обеспечивается за счет падения напряжения на резисторе RI2, по которому протекает постоянная составляющая анодно-экранного тока. По низкой частоте резистор заблокирован конденсатором С6 большой емкости.

Согласование нагрузки с анодной цепью лампы Л2 осуществляется с помощью трансформатора Трі, вторичная обмотка II которого нагружена на два громкоговорителя типа 1ГД-9, включенных параллельно (общее сопротивление 3 ом).

Питание усилителя производится с помощью выпрямителя, выполненного по мостовой схеме на четырех диодах Д1— Д4 типа Д210, Д7Ж, Д226 и других маломощных плоскостных диодах.

Силовой трансформатор Тр2 выполнен на сердечнике из пластин УШ19, толщина набора 38 мм. Первичная сетевая обмотка 1a (127 в) содержит 630 витков провода ПЭЛ 0,31; обмотка 1б — 460 витков провода ПЭЛ 0,23.

Повышающая обмотка II имеет 1380 витков провода ПЭЛ 0,15; обмотка накала III — 38 витков провода ПЭЛ 0,74.

Переключение обмотки I силового трансформатора Тр2 для питания усилителя от сети е различными напряжениями осуществляется переключателем В2.

Выгодной трансформатор Тр1 собран на сердечнике из пластин Ш19, толщина набора 28 мм. Первичная обмотка I содержит 2400 витков провода ПЭЛ 0,12 с отводов от 500-го витка (1б), обмотка //— 72 витка провода ПЭЛ 0,62.

При подборе деталей для усилителя следует учесть, что величины большинства резисторов и конденсаторов некритичны и могут быть изменены в ту или другую сторону в значительных пределах без заметного изменения параметров усилителя и его характеристик. Так, например, если емкость переходного (разделительного) конденсатора С4 вместо указанной иа схеме величины 0,02 мкф будет 0,05 мкф, то изменений в работе усилителя на слух замечено не будет, а изменение частотной характеристики будет настолько незначительно, что его можно обнаружить только с помощью точных измерений. Точно также, если вместо указанного на схеме резистора нагрузки первого каскада R5=220 кол применить резистор 300 ком, то усиление возрастет лишь на 5— 10%. Поэтому отсутствующую деталь можно заменить другой, близкой по величине. Наиболее критичны резисторы автоматического смещения в выходном каскаде.

Если у радиолюбителя имеются громкоговорители, сопротивления звуковых катушек которых отличаются от указанной выше величины, то для согласования нагрузки с внутренним сопротивлением лампы типа 6П14П данные вторичной обмотки выходного трансформатора должны быть другими. Необходимое число витков вторичной обмотки можно определить из таблицы.

Подобной таблицей пользоваться довольно просто; допустим, что в нашем распоряжении имеется трансформатор, вторичная обмотка которого имеет 165 витков н рассчитана под нагрузку 4 ом, а необходимо перемотать, его под нагрузку 2,5 ом (два громкоговорителя типа 1ГД-7, соединенные параллельно). В таблице (слева) находим строчку с числом 4,0; сверху (справа) — столбец с числом 2,5. На пересечении этих строчек находится число 0,79, на которое и нужно умножить число витков имеющегося трансформатора, чтобы получить число витков для новой обмотки. В нашем случае оно равно 165X0,79 = 130 витков.

Конструктивное исполнение усилителя зависит от его назначения н нами не рассматривается.

После окончания монтажа, прежде чем включить усилитель в сеть, необходимо проверить по схеме все сделанные соединения и устранить обнаруженные ошибки. Включив усилитель в сеть, авометром проверяют напряжение на выходе выпрямителя, которое должно быть порядка 240— 260 в.

Убедившись в наличии напряжений на электродах ламп, нужно пальцем илн отверткой прикоснуться к управляющей сетке лампы Л2, а затем поочередно к управляющим сеткам лампы Л1. Регулятор громкости R1 при этом должен находиться в положении, соответствующем максимальной громкости. Если усилитель исправен, то в громкоговорителях появится фон переменного тока с большой громкостью.

Для проверки качества работы усилителя нужно проиграть грампластинку, желательно новую. При воспроизведении грамзаписи проверяют действие регулятора громкости и тона. Вращая ручку регулятора громкости, мы тем самым изменяем выходную мощность усилителя от минимума до максимума. Трески и шорохи при регулировке громкости указывают на неисправность потенциометра R1, который в этом случае следует заменить новым. Изменение частотной характеристики с помощью регулятора тембра R2 должно быть плавным и заметным на слух. При любом положении регулятора громкости и тона усилитель не должен само-возбуждаться, что легко заметить по появленню свиста.

При проверке качества работы усилителя необходимо правильно подключить громкоговорители к усилителю. Для этого их отключают от вторичной обмотки трансформатора и к громкоговорителям кратковременно присоединяют батарейку от карманного фонаря. Если в момент присоединения батарейки оба диффузора будут двигаться в одну сторону (втягиваться или выталкиваться), значит, фазировка правильная. Если же одни из диффузоров втягивается, а другой выталкивается, то это укажет на неправильную фазировку. В этом случае необходимо поменять местами концы обмотки у одного нз громкоговорителей.

При наличии искажений следует проверить исправность переходных конденсаторов, качество заземления экранированных проводников и корпусов переменных резисторов.

Недавно в интернете увидел интересную схему лампового усилителя класса "А", с пентодами 6п45с на выходе. Схема была простая и имела неплохие рекомендации, от повторивших её. Но решил несколько изменить электросхему, поставив 6П41С, так как несмотря на более низкую мощность, она не имеет сверху неудобного контакта для подвода анодного напряжения.

В драйвере стоит 6п14п. В выходном каскаде использовал автоматическое смещение, которое отлично зарекомендовало себя своей простотой и стабильностью параметров.

Питание на УНЧ поступает от сетевого трансформатора, выпрямителя и дросселя. Трансформатор выбрал ТСШ-170, но сюда можно поставить и ТС-160, ТС-180. В общем любой, способный обеспечить до 300В 0,3А анодного и 6,3В 3А накального напряжения. Дроссель - готовый от .

Для корпуса задействовал ненужную китайскую акустическую колоноку на 20 ватт. АС разберём и выпилим необходимые окна.

Лампы должны находиться сверху, их устанавливаем на металлическое основание - лист двухмиллиметрового алюминия, с вырезанными круглыми окнами под панельки. Сзади выпиливаем окно под панель гнёзд и разъёмов. Электромагнитные помехи от приборов абсолютно не слышны - можно смело повторять идею с деревом.

Звуковые трансформаторы, дроссель, высоковольтные электролиты, крепим к деревянному основанию с помощью шурупов. А лампы и обвязку собираем на верхней алюминиевой крышке. Все соединения должны быть максимально короткими, так как по ним идут значительные токи и напряжения.

После сборки всего , произодим испытание блока питания. Не забудьте на анодный выход, параллельно конденсатору фильтра, припаять разрядный резистор 2 ватта 200-500кОм. Убедившись, что на выходе БП положенное напряжение, конденсаторы не взрываются, а диоды не греются - подключаем усилитель.

Динамики должны быть тоже подключены, так как сильный гул-свист будут свидетельствовать о проблемах и ошибках сборки.

Сразу меряем ток потребления каждой лампы, путём контроля падения напряжения на катодных резисторах. Каснувшись отвёрткой входной входа, можно услышать фон. Это значит каскад работает исправно.

В сравнении данного однотактного усилителя с аналогичным с 6П14П на выходе, убедился в значительном преимуществе первого.

Мощность заметно выше, что уже позволяет слушать басы. Правда несколько слабоватные ВЧ, но в целом звук получился приятный и не утомляющий.

— данный ламповик изготовлен с использованием бюджетный электронных компонентов. То есть, задействованные в схеме детали находятся в свободной продаже не только в магазинах радиотоваров, но и на любом радио рынке. К тому же их можно приобрести очень дешево. Возможно у вас дома хранится старый, советских времен ламповый телевизор или радиоприемник, то тогда вам усилитель обойдется еще дешевле.

Все компоненты усилителя установлены на шасси с применением навесного монтажа. Панельки для установки пентода 6П14П лучше всего использовать из керамики. Ламповый усилитель звука предназначен для работы в паре с устройством предварительного усиления звука. То-есть должны иметься все необходимые элементы регулировки уровня громкости звука и тембра. В качестве примера такого предусилителя, можно взять персональный компьютер, а звуковой сигнал можно снимать с его линейного выхода.

• Мощность на выходе усилителя составляет 20 Вт
• Нелинейные искажения (КТЕ) не превышает 1,3%
• Входное напряжение усилителя 500 mv
• Параметр амплитудно-частотной характеристики находящейся в диапазоне от 32 Гц до 30 кГц составляет всего лишь ±0.9 дБ.
• Ламповый усилитель мощности звука реализован на радио лампах в количестве: 6Н2П — 1 шт., 6П14П — 4 шт.

Принципиальная схема двухтактного лампового усилителя

Ламповый усилитель на 6п14п схема , которого выполнена на двух каскадах, один из которых каскад оконечного тракта, другой фазоинвертирующий каскад, собранный по типовой схеме с разделенной нагрузкой на двойном триоде 6Н2П. Оконечный тракт реализован по стандартной схеме с использованием четырех мощных выходных пентодов 6П14П, работающих по схеме двухтактного усиления в режиме А/В. Ток смещения на сетки управления всех четырех выходных ламп берется из цепи совмещенного катода, а именно с постоянного пяти-ватного резистора R12. Сопротивления R13 – R16 снижают возможность возникновения само-возбуждающего эффекта усилителя при высокой частоте.

В фазоинверторном каскаде, катодная цепь двойного триода 6Н2ПС имеет обратную отрицательную связь, поступающую с обмотки вторичного напряжения трансформатора установленного на выходе. Напряжение питания усилитель получает с выпрямителя, образованного диодным мостом. В анодную цепь фазоинвертора напряжение поступает через фильтрующую цепочку R9-C2. Установленный на выходе усилителя трансформатор, собран на сердечнике из Ш-образных пластин электротехнической стали. Пластины типа Ш-30 с толщиной набора 36 мм. Катушка первичной обмотки выполнена проводом марки ПЭЛ-0,31 и содержит две секции по 1200 витков в каждой. Катушка вторичной обмотки имеет 88 витков и выполнена проводом ПЭЛ-1,0.

Намотка трансформатора

Наматывать трансформатор выходного каскада следует на двойном каркасе разделенного перегородкой. Принцип намотки секций, порядок ее выполнения, а также схема подключения обмоток и их соединение показано на снимке ниже. Каркас первичной обмотки поделен на 6 секций, которые содержат по 300 витков в каждой. Обмотка вторичного питания поделена на 4 секции с 44 витками в каждой. Очередность намотки выходного трансформатора такова: первым делом укладывают витки в секции каркаса под номерами 1,8,2,7,3. Далее конструкцию снимают с намоточного устройства, разворачивают на 180 градусов и продолжают наматывать остальные секции с номерами 4,9,5,10,6.

На снимке показан трансформатор оконечного каскада усилителя с номинальной мощностью 20 Вт.
а — размещение трансформаторных обмоток; б — схема соединения трансформаторных обмоток

Силовой трансформатор источника питания лампового усилителя, изготовлен на магнитопроводе из трансформаторной стали Ш-40 с толщиной набора пластин 50 мм. Первичная обмотка имеет 430 витков намотанных проводом ПЭЛ 0,8. Вторичная обмотка выполнена проводом ПЭЛ-0,31 и содержит 400 витков. Обмотка накальной цепи кенотрона имеет 11 витков провода ПЭЛ-1.0. Обмотки для цепей накала радио ламп L4 и L5 имеют 13,5 витка провода ПЭЛ 1,0 каждая.