Ламповий передпідсилювач своїми руками

Наши партнеры ArtmMisto

Лампові підсилювачі переживають ренесанс. На сторінках радіоаматорського літератури можна виявити цілий ряд схем лампових підсилювачів. Їх пропонують деякі дуже дорогі фірми. Виникає питання: з чим пов'язана ця ностальгія по ламповим підсилювачів?
Справа в тому що ламповий підсилювач звучить інакше, ніж напівпровідниковий, і багатьом аудіофілів звук лампового підсилювача здається набагато красивіше, м'якше і чистіше. У лампових перед- і кінцевих підсилювачах використовуються такі типи електронних ламп, які випускалися в величезних кількостях і які, в принципі, неважко придбати і сьогодні. До того ж, у багатьох схемах підсилювачів можуть нормально працювати різні лампи зі схожими характеристиками.

Пропонований на нашому сайті www.radiochipi.ru передпідсилювач призначений, в першу чергу, для підключення електрогітари і мікрофона до потужного УМЗЧ, але може використовуватися і для стикування інший аудіоапаратури (плеєрів, тюнерів і т.п.) з ламповим УМЗЧ. В цьому випадку весь тракт звукопідсилення виходить ламповим.

Структурна схема підсилювача приведена на рис.1. У кожному з каналів (мікрофонному і гітарному) є можливість регулювання тембру (по високих і низьких частотах) і гучності звуку. За суммирующим каскадом є регулятор загальної гучності (MASTER). Анодна напруга і напруга напруження ламп підсилювача забезпечуються блоком живлення кінцевого підсилювача (УМЗЧ).

Схема підсилювача приведена на рис.2 Розглянемо роботу окремих блоків схеми.

Мікрофонний підсилювач. У його завдання входить посилення сигналу від динамічного мікрофона при низькому рівні спотворень і шуму. «Серцем» предусилителя є електронна лампа V1 типу EF86. Ці лампи розроблені спеціально для посилення звукових частот при досить великому коефіцієнті посилення. Головна особливість мікрофонний ефект в ній не виникає.

Мікрофонний ефект - специфічне явище для електронних ламп. Він спостерігається, головним чином, у многосеточних ламп (пентодов, гексод). Працююча в підсилювачі електронна лампа додає власне позвяківаніе в підсилюваний звук. Цей характерний звук обумовлений ворушінням сіток лампи Великий коефіцієнт посилення може привести також до акустичного самовозбуждению.

В якості захисту від цих ефектів використовується еластична підвіска лампи. Крім того, велику роль відіграє правильний підбір типу лампи. Параметри ламп EF86 такі ж, як у ламп EF804 і EF806. За рахунок цоколя типу rimlock характеристики EF86 краще, ніж у її попередниці EF40. Якщо не вдається придбати жодну з перерахованих вище ламп, можна побудувати підсилювач, використовуючи деякі зі старих ламп, наприклад, дуже популярну в 50-і роки американську 6AU6.

Еквівалентний також і EF94 або ж 6Ж5П. Для останніх трьох типів ламп необхідні інші опору резисторів: анодного, катодного та допоміжної сітки (R2 = 68 кОм, R3 = 2,2 кОм, R4 = 1 кОм і R5 = 470 кОм). Сигнал з динамічного мікрофона подається через розділовий конденсатор С1 на керуючу сітку пентода V1. Напруга автоматичного зміщення сітки створюється катодних резистором R3. На ньому виникає напруга сигналу, яке фактично зменшує посилення каскаду.

Породжувана катодних опором негативний зворотний зв'язок зменшує спотворення каскаду і збільшує його стабільність. Початкове посилення встановлюється підключеної паралельно R3 ланцюжком R4-C2. Перевага такого способу в тому, що параметри пампи залишаються постійними, незалежно від коефіцієнта посилення.

При необхідності посилення каскаду можна змінити підбором опору R4. При його зменшенні посилення каскаду збільшується. Напруга на допоміжній сітці V1 встановлюється резистором R5. На ньому виникає змінна напруга, залежне від керуючого сигналу і зменшує посилення. Цей ефект запобігає за допомогою шунтирующего конденсатора СЗ. Ланцюжок R6-C4 - фільтр живлення мікрофонного підсилювача.

Посилення каскаду одно 36 дБ, відношення сигнал / шум - 62 дБ. Це дуже «пристойне» значення зобов'язано характеристикам лампи, спеціально розробленої для таких цілей, харчуванню напруження лампи постійним струмом і ретельно продуманою механічною конструкції. Хотілося б сказати кілька слів про розпал лампи постійним струмом. Катод електронної лампи нагрівається розпеченій вольфрамової ниткою, покритої оксидом алюмінію.

Через сильний розігріву, а також внаслідок недосконалості покриття виникають перемички між катодом і ниткою розжарення, і змінну напругу розжарення (50 Гц) модулює катодного напруга. В результаті, на звукочастотний сигнал сідає 50-герцовий фон. Другою причиною фону є магнітне поле нитки напруження.

Для зменшення цих ефектів і зниження шуму до мінімуму фірми- виробники розробляють спеціальне розташування нитки напруження. Крім того, фон істотно знижується при харчуванні напруження постійним струмом. У цьому випадку зникає 50-герцового модуляція, обумовлена ​​перемичками. Додаткове зменшення шуму досягається за допомогою подачі на нитку розжарення позитивного (щодо катода) напруги.

Регулятор тембру. У його завдання входить підйом або завал низьких і високих частот при низькому рівні спотворень. Мною використана добре зарекомендувала себе схема Baxandall в ламповому варіанті. Звукочастотний сигнал подається через конденсатор С5 на сітку електронної лампи V2, яка включена за схемою катодного повторювача, що має високий вхідний імпеданс і низький вихідний, а посилення по напрузі - приблизно 0,9. Зсув сітки здійснюється дільником R7-R8.

На регулятор тембру сигнал надходить з R9 через конденсатор С6. Регулювання здійснюється потенціометрами з лінійною характеристикою (типу А). Потенціометр Р1 регулює низькі частоти, а Р2 - високі. У цієї схеми регулятора підйом і завал частот виробляється щодо середньої фіксованої частоти (800 Гц), коефіцієнт передачі на ній 0,75. Частотні характеристики регулятора тембру при середньому і крайніх положеннях регуляторів показані на рис.3.

Зсув тріода V3 здійснюється катодних резистором R17 Конденсатор С11 усуває негативний зворотний зв'язок, яка зменшила б посилення каскаду. На сітку V3 звуковий сигнал подається через резистор R15. У його завдання входить придушення паразитних коливанні при піднятих високих частотах Посилений сигнал знімається через С12.

Гучність звуку в каналі можна регулювати потенціометром РЗ з логарифмічною характеристикою (типу В). Регулятор тембру гітарного каналу на електронних лампах V6 і V7 має аналогічну схему. Гучність в канапе можна регулювати потенціометром Р6.

Мікшер. У його завдання входить об'єднання сигналів від мікрофона і гітари. Найбільш поширена схема, коли сигнали кожного з каналів подаються через резистори з високим опором на сітку електронної лампи. Послідовні резистори знижують взаємовплив сигналів, тому при зміні гучності в одному з каналів можна не міняти рівень другого.

Недоліком цього методу є погана частотна характеристика. Монтажні ємності великих резисторів і ємності екранованих кабелів утворюють інтегруючі ланцюжки (фільтри нижніх частот), які обрізають високі частоти.Техніческі більш коректна схема, наведена на рис.2. Сигнали від каналів підводяться до сіток триодов.

Об'єднання (додавання) сигналів відбувається на включених паралельно анодах. Недолік цього методу в тому, що він економічний при об'єднанні не більше двох каналів. Сигнал мікрофонного каналу подається на сітку V4, а гітарного - на сітку V5. Зсув сітки V4 здійснюється дільником R18-R19. Резистор R19 включений в анодний ланцюг. При такій схемі виникає сильна негативний зворотний зв'язок, зменшує спотворення.

Негативний зворотний зв'язок в катодного ланцюга за рахунок R20 також збільшує стабільність каскаду. Ланцюг сітки V5 - така ж, як і у V4 Підсумований сигнал подається через конденсатор С23 на потенціометр Р7 (MASTER). З його допомогою регулюється загальна гучність сумарного сигналу. Предусилитель зібраний на друкованій платі з однобічного стеклотестоліта. Креслення плати наведено на рис.4, а розташування деталей на ній - на рис.5.

Плата мікрофонного підсилювача знаходиться в передній частині і повністю відокремлена від решти. Мінімального рівня шуму можна досягти, тільки використовуючи відповідні магнітний і електростатичний екрани. Змінне магнітне поле мережевого трансформатора, перетинаючи контури, утворені друкованими доріжками плати, відображає в них напруги наведень. На звукову картину сідає фон з частотою 50 Гц.

Цю ж проблему може викликати і близьке розташування мережевих проводів. Причиною більшості фону є неправильний монтаж. Через високий імпедансу лампових схем, вони мають підвищену чутливість до тла. Анодні опору мають величину в сотні кіло, а сіткові - близько мегаом.

Я переконався на власному досвіді, що наближення рук до схеми призводить до помітного збільшення фону. Одна з найсерйозніших завдань при виготовленні підсилювача добування лампових панельок. Цілком можливо, що підійдуть панельки від старих телевізорів. Ніжки панельок перед установкою на плату добре зачищаються напилком, потім ретельно залужівает.

Тільки після цього можна приступати до монтажу інших деталей. Для розділових конденсаторів в анодному ланцюзі робоча напруга має бути не менше 250 В. Можна використовувати поліпропіленові або поліефірні конденсатори. Застосування керамічних конденсаторів в звукових ланцюгах не рекомендується, оскільки в розділових ланцюгах вони можуть викликати мікрофонний ефект: постукування ручкою викрутки по ним або з плати викликає специфічний відгомін.

Всі резистори в схемі, крім R22, мають потужність розсіювання не менше 0.5 Вт, R22 - не менше 2 Вт. Потенціометри повинні бути малошумящими і хорошої якості (наприклад, потенціометри з графітової ковзної подушечкою можуть служити роками без потріскувань і шерехів). Випускаються для предусилителей електронні лампи мають спеціальне розподіл висновків. Висновки керуючої сітки і напруження розташовуються далеко один від одного. Саме так сконструйований і пентод EF86.

Лампа має внутрішній екран - це висновки 2 і 7. У лампах EF804 і EF806S екран також виведений на висновок 2. Для зниження фону його необхідно з'єднати з загальним проводом. Решта лампи, які рекомендувалися для використання в якості V1, більш раннього випуску і не мають власного екрану. Якщо в конструкції підсилювача використана одна з них, необхідний зовнішній екран. По суті справи, він має форму розрізаного циліндра з білою лудженої жерсті, який надягає на електронну лампу і заземлюється.

Для лампи V1 мікрофонного підсилювача я використовував панельку, яка кріпиться гвинтами. Сама панелька вирізана лобзиком зі старої друкованої плати. Рекомендований спосіб установки лампи V1 показаний на рис.6.

З'єднання висновків панельки лампи і контактів друкованої плати здійснюється тонкими багатожильними проводами. Як V1 можна використовувати лампи різних типів. В ході випробувань деякі лампи 6AU6 виявили 'мікрофонний ефект », тому при установці цих ламп використаний еластичний підвіс панельки.

Панельки ламп регулятора тембру і мікшера з'єднуються з відповідними частинами друкованої плати також короткими шматочками проводів (аналогічно приєднуються ковпачки деяких ламп). На друкованій платі не передбачено проведення для підключення напруження. Напруга напруження підводиться до висновків кожної лампи звитими багатожильними проводами, які розташовуються по краях плати, якнайдалі від висновків сіток.

У кутах друкованої плати для передпідсилювача видно чотири отвори. Сюди припаиваются чотири луджених мідних шипа діаметром 1,0 ... 1,5 мм. До них припаюється знизу і зверху рамка з лудженого заліза. Схематично це показано на рис.7. Може виявитися, що мікрофонний канал не потрібен. Тоді точку А1 (висновок конденсатора С5) можна використовувати в якості входу «Гітара-2».

На рис.8 наведено цоколевка деяких електронних ламп. У ламп типу БСС81 і ЕСС82 одна з точок напруження під'єднується до з'єднаних разом висновків 4 і 5 (при напруженні 6,3 В), а друга точка - до висновку 9. Ці лампи можуть також працювати при напрузі розжарення 12,6 В. В цьому випадку дві нитки напруження включаються послідовно.