Фото весьма неплохо “звучащей”, но не очень надежной китайской 6P9P (аналог 6П9, 6AG7)
Сентябрь 2024 г. Владивосток
6P9P – что под железным куполом :)
Reply
Моя Система 2024. Усилитель The Final Cut
Схемотехническая идея этого двухтактного усилителя без общей ООС в том или ином виде периодически появлялась на моем сайте – “Усилитель Буратино” (2007 год) и “Последнее путешествие…” (2015 год). Название конструкции симптоматично 🙂 – после прослушивания становится непонятно – куда, собственно двигаться дальше? Да и надо ли вообще куда-то двигаться… 無為
Схема усилителя The Final Cut
Как и в случае с предусилителем, схема усилителя мощности проста, интуитивно-понятна и не требует особых пояснений. Два каскада с трансформаторной связью, в первом каскаде – фиксированное батарейное смещение, во втором каскаде – фиксированное регулируемое смещение. Контроль тока покоя ламп выходного каскада производится по падению напряжения на сопротивлении полуобмоток выходного трансформатора. 🙂 Контроль тока покоя лампы первого каскада производится по падению напряжения на резисторе фильтра питания R7. Так же, как и в предусилителе Zen Guru – в первом каскаде я применил батарейное смещение на литий-тионилхлоридных батарейках с гибкими выводами 14250 (2шт по 3.6V). Их саморазряд – не более 1% в год, гарантированный срок хранения – не менее 10-ти лет. С лампой 6AG7 коэффициент усиления первого каскада ~=20, так что предусилитель в системе очевидно необходим. Конструктивно усилитель выполнен в виде двух моноблоков. Вместо 6AG7 (6P9P, 6П9) можно применить С3g, 6AC7, 6Ж43П в триодном включении (напряжение смещения в этом случае можно взять -3.6V – достаточно одной таблетки батарейки 🙂 ), или триоды 6С45П, 6С15П, 5842, WE417 или даже двойные триоды 7N7, 6SN7, 6Н8С в параллельном включении. Во всех вариантах ток покоя ламп(ы) первого каскада должен быть не более 12 mA. Выходной каскад – обычный двухтактный, на прямонакальных триодах 4300В. По характеристикам они идентичны “легендарным” 300В, но отличаются по конструкции – в этих лампах применено титановое покрытие (напыление) анодов и позолоченные сетки, что существенно уменьшило паразитный термоток сетки и улучшило долговременную стабильность рабочей точки. Решение применить фиксированное регулируемое смещение ламп выходного каскада являтся прямым следствием упомянутых конструктивных особенностей.
Важно, что “звук” и спектральный состав гармонических искажений этого усилителя в основном определяется первым каскадом, так как при точной балансировке выходной каскад довольно успешно компенсирует четные гармоники, а при тщательном выборе рабочей точки уровень нечетных гармоник очень мал. Очень важно, что как и в случае с предусилителем, несмотря на кажущуюся простоту схемы, повторение конструкции и ее правильная настройка неподготовленным аудиоэнтузиастом может быть затруднительным.
Основные технические характеристики усилителя
- Входное сопротивление = 10 кОм
- Выходное сопротивление =<~ 1,1 Ом (На выходе для подключения нагрузки 4 Ом)
- Номинальная нагрузка = 4, 8, 16 Ом. Для подключения нагрузки 16 Ом необходима коммутация выходных разъемов и выводов выходного трансформатора.
- Номинальное входное напряжение = 2.5V RMS
- Максимальное выходная мощность на нагрузке 4 (8) Ом = 20W RMS
- Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 8 Ом при выходном напряжении = 0.7 от максимального = 25Гц….35 кГц.
- Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 1.5%, в основном 2-я гармоника. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -25dB.
Несколько фото
PS Если в аудиосистеме нет предусилителя с балансным выходом, то принципиальной необходимости в применении входного трансформатора – нет. В этом случае батарейка смещения монтируется непосредственно в сеточной цепи (aka “батарейка в сетке”).
Сентябрь 2024 г. Владивосток
Моя Система 2024. Предусилитель Zen Guru
Различные варианты схемы этого предусилителя ранее уже были опубликованы на моем сайте. Тем не менее, вот ее теперешний вариант –
Схема Предусилителя и Блока Питания –
Как видите, схема предельно проста, всего один каскад пожалуй с минимально возможным числом деталей. В каждом канале – по двойному триоду со средним усилением 7N7, триоды из одного баллона соедининены параллельнo. На мой взгляд и слух, в сочетании с трансформаторами Hashimoto HL-20K-6 для этих ламп такое включение наиболее интересно. Я применил батарейное смещение на литий-тионилхлоридных батарейках с гибкими выводами 14250 (2шт по 3.6V), внимательный читатель сайта вероятно вспомнит, что аналогичное решение я применил в одной из своих конструкций в 2004 году. Их саморазряд – не более 1% в год, гарантированный срок хранения – не менее 10-ти лет. Считаю, что для личного пользования этот вариант организации смещения применим, главное не забывать время от времени проверять напряжение на батарейке 🙂 На схеме указаны напряжения в контрольных точках и назначение дополнительных переключателей. “Антизвонный” резистор R3 в большинстве случаев можно не устанавливать. Вместо 7N7 можно успешно применить 6SN7, 6Н8С, 6N8P (China), по характеристикам эти лампы идентичны. Несмотря на кажущуюся простоту схемы, повторение конструкции неподготовленным аудиоэнтузиастом может быть проблематичным. Особое внимание следует уделить расположению трансформаторов, разводке накала и выбору точки соединения “общего” и шасси.
Несколько фото
PS Если в аудиосистеме нет источника с балансным выходом, то принципиальной необходимости в применении входного трансформатора – нет. В этом случае батарейка смещения монтируется непосредственно в сеточной цепи (aka “батарейка в сетке”). Соответственно, если балансный выход у предусилителя не нужен, то сигнальный “общий” пересоединяется с центрального отвода вторичной обмотки на нижний.
Август 2024 г. Владивосток
Моя Система 2024. Эволюция
Внимательный читатель сайта вероятно заметил старинную заметку “Моя Система в 2004 году”. И вот – прошло 20 лет. 🙂 Прямо сейчас конфигурация такая:
- Винил – Стол Goldring (Lenco) G-99 c тонармом SME M2-12R. Картриджи – GAS Sleeping Beauty (MC) + MC->MM трансформатор Hashimoto HM-3, MM – Nagaoka 300, Shure M75 (mod), Ortofon VMS20. В ожидании – интересный custom MC картридж. Корректор (MM) – с LCR RIAA модулями, межкаскадными и выходными трансформаторами от SAC Thailand и трансформатором блока питания Hashimoto. Лампы – Sylvania 7N7, 7C5.
- Цифра – Все тот-же CD проигрыватель Njoe Troeb от Upscale Audio, CD+DVD+SACD+Blue-Ray проигрыватель OPPO BDP (модифицированный), транспорт Apple MacMini i5 + внешняя библиотека на SDD дисках (подключена по FireWire) с линейным блоком питания, DIY DAC AKM4499EXEQ USB DSD.
- Предусилитель – Zen Guru c регуляторами от GoldPoint, выходные трансформаторы и трансформатор блока питания – Hashimoto, лампы – Sylvania 7N7.
- Усилитель – Моноблоки The Final Cut – межкаскадные и выходные трансформаторы Hashimoto, трансформатор блока питания Raphaelite, лампы – 6AG7, 4300В.
- Акустика – Seas Thor V4 – модифициорованная версия акустического оформления Transmission Line, доработаный фильтр, динамики оригинальные Seas Excel.
Какой же вывод можно сделать из вышесказанного?
Получается, что уже 20 лет назад в моей системе присутствовали элементы, определившие и направившие ее дальнейшую эволюцию. От Thor d’Appolito – к модифицированному Thor, от однотакта – к двухтакту, от 300В – к 4300В. Волнующие опыты с рупорами, онкенами, энергонасыщенными блоками питания неподъемных габаритов с пленочными кондесаторами вместо электролитических, “сущностями” в шасси и компонентах, “винтажными” динамиками и лампами, ШП динамиками, “широкой серединой”, “щитами” и акустическим глушением комнаты – так и не сбили с верного направления. И это я еще не упоминал о кабелях. Пожалуй можно сказать, что эволюция моей аудиосистемы совершила виток (или возможно несколько витков) по (восходящей) спирали и теория Спиральной Динамики подверждается моим личным аудиоопытом 🙂
Август 2024 г.Владивосток
Письма читателей – еще один Upgrade акустики Pioneer CS-100
Здравствуйте, Виктор!
Выражаю Вам свою благодарность за статью, поскольку она помогла мне раскрыть потенциал Pioneer CS-100, утраченный с течением времени.
Доработки начал с одной колонки и после каждого этапа (замена конденсаторов, оклейка корпуса изнутри вибромастикой Шумоff 4mm, добавление на стенки матов из синтепона – подключал и сравнивал с недоработанной, чтобы явно услышать разницу по каждой из позиций. Конденсаторы вернули звук, Шумоff убрал вибрацию стенок (несмотря на толщину 3см они и звенят и вибрируют), маты из синтепона добавили “комфорта” в звуке 🙂 Теперь звучание более ясное, а НЧ более четкие. СЧ боксы изнутри тоже оклеил Шумоff 2mm и заменил “винтажную” синтевату на синтепон, в края стаканов вставил резиновый уплотнитель. Неожиданно разочаровала передняя стенка, она тоньше боковых и звенит и вибрирует прилично. Пришлось приклеить “плюшку” Шумоff в районе СЧ головок (это самое звонкое место).
Еще раз Спасибо.
С Уважением, Николай, г. Великий Новгород
P.S. Немного позже я могу подробней описать мои действия, поскольку остались еще полезные моменты, которые, возможно будут кому-то интересны и добавлю фото.
Несколько фото, снятых в процессе доработки акустики –
Май 2024 г.Владивосток
Правильная Система. Часть 4. Усилитель Мощности
Усилитель собран по традиционной для моих конструкций схеме, неоднократно ранее опубликованной на сайте. Некоторая особенность в том, что так как усилитель работает в комплекте с предусилителем, то высокая чувствительность не требуется, поэтому как входной, так и ФИ каскады собраны на лампах 6SN7. Всего в конструкции три каскада усиления с общей ООС, выходные трансформаторы – Hashimoto. Схемы усилителя и блока питания самоочевидны, особенностами являются лишь фиксированное регулируемое смещение, схема выпрямителя и регулировки напряжения смещения и схема делителя ООС. Любознательные аудиоэнтузиасты всегда могут обратиться непосредственно ко мне и узнать все подробности. 🙂
Основные технические характеристики усилителя
- Входное сопротивление = 10 кОм
- Выходное сопротивление =<~ 1.7 Ом (На выходе для подключения нагрузки 8 Ом)
- Номинальная нагрузка = 4, 8, 16 Ом. Для подключения нагрузки 16 Ом необходима коммутация выходного трансформатора.
- Номинальное входное напряжение = 1V RMS
- Максимальное выходная мощность на нагрузке 4 (8) Ом = 40W RMS
- Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 8 Ом при выходном
- напряжении = 0.7 от максимального = 30Гц….90 кГц.
- Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 8 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 1.5%, в основном 2-я гармоника. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -22dB.
- Время выхода на рабочий режим =< 15 min, это связано установлением теплового обмена в корпусе усилителя и прогревом ламп.
Несколько фото, снятых в процессе отладки и прослушивания конструкции –
P.S. Впечатления счастливого владельца Правильной Системы 🙂
Слушаю и наслаждаюсь!!! Вы Профессионал!!!
Вы Художник! То что Вы делаете – это искусство!!!
Апрель 2024 г.Владивосток
Правильная Система. Часть 3. Акустика
В этой акустической системе я решил реализовать принцип “вариативности”, то есть возможность подстройки акустического оформления под свойства помещения и музыкальные вкусы владельца. Ранее я уже пробовал эту идею в наборе “Правильный Комплект” (см.статью от 08.08.2017), но в этот раз я пошел гораздо дальше 🙂 Этот “Правильный Комплект” собран на 12″ НЧ динамике Eton Orchestra и на 7″ коаксиальном динамике Tannoy (OEM).
Базовый вариант оформления – закрытый ящик. Для более оптимальной привязки акустики к особенностям помещения на задней стенке каждой АС сделано два отверстия, в базовом варианте закрытых заглушками. В отверстия может быть установлена ПАС (“Flow Resistor” от Scan-Speak) и (или) порт ФИ.
Размещение акустики и акустическое оформление
Рекомендации для размещения акустики в помещении для прослушивания – традиционны – не менее 1м от стен, 1.5…2.5 м между АС и 2…3.5м до слушателя с разворотом АС в сторону слушателя. Более точное расположение АС (угол разворота и расстояние от стен) постепенно подстраивается в ходе прослушивания, по наиболее четкому и ясному воспроизведению НЧ и СЧ. Предполагается, что помещение более-менее акустически подготовлено для прослушивания.
К комплекту акустических систем прилагаются порты ФИ (2шт с крепежными винтами) и 2 шт круглых ПАС “Flow Resistor” Scan-Speak.
Основное акустическое оформление – Закрытый Корпус (“Закрытый Ящик” – ЗЯ). Это акустическое оформление отличается четким, ясным и “быстрым” воспроизведением НЧ. Недостатками ЗЯ являются относительно ранний спад АЧХ в области НЧ, что в большинстве случаев компенсируется свойствами помещения. При этом нужно отметить, что спад отдачи на НЧ для ЗЯ – практически равномерный и в итоге – полоса в области НЧ получается более широкой по сравнению с другими видами оформлений. На мой взгляд (и слух) это акустическое оформление наиболее оптимально и “универсально” для НЧ динамиков, примененых в этих АС и лучше всего подходит для длительного прослушивания.
Если же через некоторое время все-таки вдруг покажется, что НЧ должны быть более “фундаментальны” 🙂 , то акустическое оформление можно модифицировать до Корпуса с Фазоинвертором (ФИ) и (или) Корпуса с ПАС (Flow Resistor Box).
Оформление ФИ характеризуется тем, что спад АЧХ в области НЧ начинается на более низкой частоте, чем у ЗЯ, но при этом ниже этой частоты спад более резкий, чем у ЗЯ. В итоге отдача в области НЧ получается более “выраженной”, но не такой “быстрой”, как у ЗЯ.
Для установки порта ФИ необходимо снять нижние заглушки (желательно их сразу пометить – левая и правая, верхняя сторона заглушки и нижняя сторона). Скорее всего, после установки портов потребуется некоторая коррекция оптимальной установки акустики в комнате.
Оформление ПАС в данной реализации – это нечто среднее между ЗЯ и ФИ, фактически это ФИ со сниженной эффективностью порта. Оно может быть интересно, если в ходе прослушивания захочется получить “эффектность” подачи НЧ немного ниже, чем у ФИ.
Для оценки изменений в звучания в отверстия портов можно временно установить ПАС Scan-Speak. Если подача и уровень НЧ в этом варианте устроит, то нужно снять верхние заглушки и установить ПАС в открывшиеся отверстия. При этом порты ФИ нужно снять и установить нижние заглушки на место.
Как один из возможных вариантов – я не исключаю конфигурации АС с установленными в верхние отверстия ПАС вместе с портами ФИ, установленными в нижние отверстия.
Немного измерений
График зависимости импеданса и электрической фазы акустики от частоты, вариант оформления “закрытый ящик”, правый и левый каналы:
График зависимости импеданса фильтров акустики от частоты + фильтры без нагрузки:
Графики зависимости импеданса динамиков акустики от частоты:
Как видно из графиков, в акустике установлены динамические головки с различающимися импедансами, это обусловлено в том числе и современными реалиями доступности компонентов. Для успешной “связки” динамиков с различающимися импедансами в одной АС логично применить фильтр последовательного типа, что я и сделал.
Моделирование АЧХ и фильтра.
Реальная АЧХ акустики (левый + правый каналы), снятая в месте прослушивания в типичном акустически подготовленном помещении “квартирного” типа, сглаживание 1/6 октавы.
Немного о конструкции корпусов
Корпуса сделаны из МДФ толщиной 22 мм, передняя панель – толщиной 32 мм. Вес одного корпуса – около 25 кГ. Там, где это требуется, внутренние поверхности стенок покрыты Шумоff, все поверхности закрыты синтепоном, углы и часть внутреннего объема в требуемой степени заполнены синтепухом. Синтепух надежно закреплен на (своем) месте при помощи специализированного клея.
Несколько Фото
PS И да – это, пожалуй был мой последний проект “большой тяжелой напольной акустики”. Перехожу к искусству малых форм. 🙂
Март 2024 г.Владивосток
Таинственная VT52 и усилитель на ней
VT52 – лампа тайна, лампа легенда, лампа без точно известных технических характеристик. Согласно самой достоверной легенде, это “специальная” версия прямонакального 45-го триода, разработанная для применения в радиостанциях вертолетов BC-230/430. По сравнению с оригинальной 45-й, VT52 допускает большую мощность, рассеиваемую на аноде и широкий диапазон рабочих напряжений накала – от 5 до 7 вольт, при незначительном изменении основных характеристик. “Подлегенда” утверждает, что именно в таких пределах менялось напряжение низковольтной бортовой сети вертолета в зависимости он нагрузки на двигатель 🙂
В конце прошлого года так удачно случилось, что мне поступил заказ на сборку однотактного усилителя на этой лампе. Заказчик прислал уже готовое щасси с установленными на нем трансформаторами, дросселями, конденсаторами, ламповыми панельками и трансформаторными регуляторами громкости от мастера Воробъева, плюс некоторая часть компонентов прилагалась “россыпью”, вместе с набором проводов и припоем. Схему усилителя мы с заказчиком обсудили ранее, еще в 2021 году. Казалось бы, все просто – всего-то взять и собрать+наладить эту конструкцию.
Схема усилителя, которая обсуждалась в 2021 году
Усилитель – двухкаскадный с емкостной связью между каскадами. Первый каскад – на лампе 6П9 в триодном включении, коэффициент усиления около 15..20. Предполагается, что на входе усилителя будет повышающий (1:2) трансформаторный регулятор уровня. Режим работы первого каскада – ток покоя = 30mA, хорошая линейность и необходимый размах выходного напряжения сохраняется в диапазоне смещений от -4 до -5V, при этом наиболее оптимальный номинал резистора анодной нагрузки получается 5.1 кОм (мощностью минимум 12W). Режим работы второго каскада – напряжение анод-катод 300V при токе покоя 44mA, смещение автоматическое регулируемое на “подземном” резисторе. Напряжение смещения регулируется резистором R7. Резистор R10 служит для контроля тока покоя, после настройки конструкции его можно убрать. Резисторы R2, R6 могут понадобиться в случае возбуждения каскада на максимальных уровнях сигнала. Если возбуждения не будет, то R2 и R6 можно убрать.
Блок питания версии 2021 года
Блок питания – почти традиционный, с выпрямителем на кенотроне. Особенность в том, что напряжение смещения выделяется на “подземном” резисторе R5. Через этот резистор протекает (“возвращается”) ток, потребляемый усилителем, соответственно на “нижнем” выводе R5 выделяется отрицательное напряжение смещения. Конденсаторы С3 и RC фильтр R3 C4 сглаживают пульсации. Емкость конденсаторов С3 и С4 должна быть достаточной для уменьшения пульсаций, но сравнительно небольшой для своевременной “реакции” цепей смещения на возрастание тока потребления. Так как у кенотронного выпрямителя с емкостным фильтром выходное напряжение сильно зависит от тока потребления, то очень желательно, чтобы конденсатор С1 был на рабочее напряжение 500V.
Жизнь, как известно всегда вносит свои коррективы и этот раз не стал исключением. В силу набора ситуативных причин 🙂 итоговый вариант схемы был реализован в 2024 году и приобрел следующий вид –
Схема усилителя, который был собран
Блок Питания, который был собран
По схеме – входной трансформатор-регулятор – передает мощность входного сигнала с очень малыми потерями, скоммутирован с коэффициентом передачи 1:4. При уровне входного сигнала 2V RMS полоса пропускания при такой коммутации получается довольно широкой – не менее, чем 20 Гц…80 кГц,что не оказывает существенного влияния на итоговую АЧХ усилителя. Регулятор от мастера Воробьева обладает весьма хорошими “звуковыми” свойствами – тембры естественные, тональный баланс ровный, динамика звучания очень хорошая.
Первый каскад – традиционный усилительный каскад с резистивной нагрузкой. Ток покоя каскада = 30…31 mA, что гарантирует отличную “динамику” звука и широкую полосу пропускания при работе на комплексную (преимущественно емкостную) нагрузку. Коэффициент усиления каскада = ~ 15, максимальный размах выходного напряжения ~ 100V RMS, что дает более чем достаточный запас для полной “раскачки” выходного каскада. Итоговый коэффициент усиления первого каскада и регулятора Воробьева ~ 60, что дает входную чувствительность усилителя около 1V RMS а это, в свою очередь, обеспечивает совместимость усилителя практически со всеми современными источниками аудиосигнала.
Второй каскад – не менее традиционный 🙂 , особенность в том, что конденсатор, шунтирующий катодный резистор автосмещения включен по схеме “ultrapath”. Выигрыш такого включения в том, что в качестве шунтирующего можно применить пленочный конденсатор сравнительно небольшой емкости, так как он шунтирует не катодный резистор, а лампу и первичную обмотку выходного трансформатора. Поскольку их совместный импеданс в разы выше, чем сопротивление катодного резистора, то и требуемая емкость шунтирующего конденсатора получается в разы меньше. В большинстве случаев пленочный шунтирующий конденсатор, включенный по схеме “ultrapath” дает более динамичное и свободное звучание усилителя, чем традиционный электролитический конденсатор в катодной цепи. Из недостатков такой схемы можно отметить то, что через конденсатор “ultrapath” пульсации источника питания проникают в катодную цепь. Этот недостаток устраняется качественной фильтрацией напряжения источника питания. Ток покоя лампы второго каскада = ~ 50…53mA.
Токи, потребляемые первым и вторым каскадами от источника питания – противофазны и близки по амплитуде, то есть когда потребление тока первым каскадом максимально, потребление тока вторым каскадом – минимально. Так как емкость выходного конденсатора фильтра блока питания каждого из каналов довольно большая (200uF), а по питанию каналы разделены отдельными фильтрующими дросселями – то нет необходимости в применении дополнительных RC фильтров в питании первых каскадов каждого из каналов.
Блок питания особенностей не имеет – традиционный двухполупериодный кенотронный выпрямитель со средней точкой вторичной обмотки трансформатора и поканальными LC фильтрами. Накалы ламп питаются напряжением переменного тока, накалы ламп первого каскада питаются от общей обмотки, накалы ламп второго каскада питаются каждый от своей обмотки. Мощный составной резистор R1||R2 – балластный, позволяет установить требуемое напряжение на выходе источника питания под нагрузкой. В случае выходных ламп VT52 напряжение на выходе блока питания =~+365V. Если балластный резистор заменить перемычкой, то ожидаемое напряжение на выходе блока питания под нагрузкой будет ~ +395V – это слишком много для VT52, но достаточно например для такой лампы, как 300В. Напряжение накала для ламп 300В должно быть 5V, поэтому накальные обмотки нужно подключать через балластные резисторы 0.5 Ом мощностью 5W, всего понадобится 4 резистора. Замена VT52 на 300В в целом перспективна.
VT52 и 300В (справа)
Как я уже упоминал ранее, лампы VT52 – допускают довольно широкий диапазон напряжения питания накала – от 5 до 7 Вольт. В этом усилителе напряжение накала ламп выходного каскада = 6.3V. Проволочный подстроечный резистор R9 предназначен для так называемой “центровки” накала, его регулировкой добиваются минимального уровня фона от накала на выходе усилителя. Итоговый уровень фона существенно зависит от конструктивных особенностей (симметричности) нити накала у конкретного экземпляра лампы VT52. При работе усилителя с акустикой средней чувствительности (~92…94 dB/W) фон от накала практически перестает быть заметен на расстоянии около 1 м от акустики. Точную “центровку” накала удобнее всего производить при помощи осциллографа, подключив его к выходным клеммам усилителя. Если напряжение накала отцентровано плохо, то на осциллографе будет виден сигнал в виде несимметричной синусоиды частотой 100 Гц. Плавно вращая движок резистора нужно добиться минимального уровня этого сигнала при одновременной исправлении его формы до симметричной.
По “звуку” усилителя – можно сказать, что он напоминаяет скорее отличную 2A3, чем 45. Звук не светлый, с хорошим разрешением на НЧ и НЧ довольно глубокие, при этом объем и детальность звука – очень близки к тем, что характерны для 45 лампы. Голосовой диапазон – выразителен и не “назойлив”, эмоциональность присутствует в умеренной степени. Динамические характеристики – очень хорошие, довольно плотные и слитные части композиций прог-рока слушаются без “выпадения” части инструментов и (или) вокала. К воспроизведению классики – вопросов нет, все более чем отлично. На мой взгляд и слух – усилитель получился удачным с очень интересным, индивидуальным звучанием.
Несколько фото, сделанные в процессе монтажа и отладки –
Февраль 2024 г.Владивосток
Audeze LCD и волшебная лампа. Версия 122023.
Хотел было начать эту статью словами “…после долгих лет экспериментов с LCD…”, но отказался – из опасения быть понятым неверно. Но “эзотерическую суть” идеи это высказывание передает точно. 🙂
В предыдущих статьях я довольно много высказывался о требованиях, предъявляемых к усилителю для изодинамических наушников, поэтому нет необходимости озвучивать их еще раз. Для меня совершенно очевидно, что если цель разработки – создать удобную, (сравнительно) недорогую в повседневной эксплуатации, более-менее компактную и отлично звучащую конструкцию – то это может быть только двухтактный усилитель. Естественно, что выходной каскад такого усилителя должен работать исключительно в классе А. После нескольких лет проб и ошибок 🙂 схемотехническое решение приобрело вот такой весьма традиционный вид.
Интересно, что один из моих первых усилителей для электростатических наушников STAX был собран по очень похожей схеме.
Схема предельно проста – всего три каскада – входной каскад обеспечивает требуемое усиление входного сигнала и так же является каскадом, в который приходит сигнал общей ООС. Второй каскад – фазоинвертор с “расщепленной” нагрузкой, третий – двухтактный выходной каскад с трансформаторной нагрузкой, с триодным или ультралинейным включением ламп. На мой слух – триодное включение предпочтительнее. Сразу же отвечу на часто возникающий вопрос – а почему бы не применить в выходном каскаде “истинные” прямонакальные триоды? Отвечаю – применить можно, и я это успешно делал ранее, на сайте была опубликована статья и схема. Но есть свои особенности. Во-первых – в случае усилителя для наушников для минимизации фона “прямой накал” необходимо питать постоянным стабилизированным напряжением – то есть блок питания такого усилителя значительно усложняется. Во-вторых – к выбору рабочей точки и сопротивления нагрузки двухтактного каскада на прямонакальных триодах нужно подойти внимательно и ответственно. Прямонакальные выходные триоды очень линейны и “вариации”, вызванные разбросом характеристик ламп в случае не совсем оптимального выбора сопротивления нагрузки двухтактного выходного каскада приведут к преобладанию нечетных гармоник в итоговом спектре искажений. Косвеннонакальные “звуковые” тетроды и пентоды в плане “вариативности” нагрузок, спектра гармоник и режимов работы двухтактного выходного каскада – существенно предсказуемее, не говоря уже о питании накала.
Некоторые схемотехнические “тонкости”, которые я хотел бы пояснить более подробно
Катодный резистор автосмещения первого каскада составлен из двух – первый, с номиналом, немного меньше расчетного – шунтирован конденсатором, второй – с очень небольшим номиналом в пределах 50…150 Ом – помимо части резистора автосмещения, является еще и резистором делителя цепочки общей ООС. Почему же в случае усилителя для наушников нежелательно замыкать цепочку ООС непосредственно на катод, на нешунтированный резистор автосмещения? Для такого решения есть несколько причин. Во-первых, уменьшение уровня помех и наводок – в случае их проникновения из цепей накала на катод – шунтирующий конденсатор успешно “направит” часть их на общий, а не в сигнальную цепь. Во-вторых, шунтирование резистора автосмещения убирает местную ООС по току. Местная ООС по току с одной стороны – улучшает входную перегрузочную способность каскада, но одновременно увеличивает выходное сопротивление, уменьшает коэффициент усиления и максимальный размах выходного напряжения. В данном конкретном случае, так как второй каскад (ФИ с расщепленной нагрузкой) не усиливает сигнал по напряжению, как раз очень желательно получить от первого каскада максимально возможный размах выходного напряжения, поэтому местная ООС по току скорее вредна, чем полезна. 🙂 В-третьих – расчетные номиналы резистора делителя общей ООС получаются в пределах нескольких килоом, что снижает влияние емкости монтажа на сигнал ООС.
Еще одна схемотехническая особенность состоит в выборе режима работы ламп выходного каскада и напряжения источника питания. Учитывая требование к некоторой компактности конструкции, предполагается, что все каскады будут запитаны от блока питания с одним выходным напряжением. В качестве ламп выходного каскада я применил 6V6G в триодном включении, при сопротивлении анодной нагрузки Raa = 8…10К напряжение между анодом и катодом может быть в пределах +300…330V при токе покоя 35…45mA, напряжение смещения на катодных резисторах в пределах +20..+25V. То есть требуемое напряжение на выходе блока питания =~ +330…+360V. Учитывая требуемый размах напряжения на выходе второго каскада (ФИ), падение напряжения на катодном и анодном резисторах этого каскада должно быть не менее 100V, что почти автоматически задает режимы работы первого и второго каскадов.
В зависимости от требования к чувствительности усилителя входной и ФИ каскады могут быть реализованы на лампах 6SL7 или 6SN7. В самом “общем” случае я рекомендую версию на 6SN7. Возможный и перспективный вариант увеличения чувствительности усилителя в этом случае – применение входного повышающего сигнального трансформатора, это так же позволит правильно реализовать балансный вход.
В выходном каскаде для каждой из ламп я применил отдельный резистор автосмещения. Вариант с объединенными катодами пары и одним резистором – на практике не надежен, не удобен и на мой слух – “звучит” хуже. Даже подобранные пары ламп имеют некоторый разброс характеристик и “усредненная фиксация” напряжения смещения на объединенных катодах при одинаковой амплитуде напряжения на сетках в итоге приведет к появлению комбинаторных гармоник в анодных цепях, что проявляется в составе спектра искажений на выходной мощности, близкой к максимальной. Выходной каскад с отдельными резисторами автосмещения более надежен и при перегрузке ведет себя предсказуемо.
Блок питания усилителя особенностей не имеет, собран по традиционной (для моих конструкций) схеме, поэтому я здесь ее и не привожу 🙂
Несколько фото –
Вариант в черном корпусе и с выходными трансформаторами Hashimoto –
Вот отзыв от счастливого владельца усилителя –
Здравствуйте, Виктор!
Пару вечеров допоздна провел в компании с Вашим усилителем и парочкой своих LCD.
Послушал достаточно много музыки. Теперь уж я просто не нахожу каких-либо недостатков в звуке. Звук очень плотный, насыщенный, в то же время обладает благородными послезвучиями, обертонами.
Жанры я пробовал абсолютно разные, что нашлись в коллекции, от любимого прога до Леонарда Коэна, от Dire Straits до немецкой винтажной электроники Tangerine Dream, от ECM джаза до классики. Все ему под силу, и все красиво звучит. Лишь бы запись не подкачала.
И это я так и не удосужился менять лампы, ЦАПы )
Думаю, что все, что я хотел получить от наушников LCD, я получил. Выбранная Вами схема, и ее реализация сработали на все 100)
Спасибо!
Игорь, Санкт-Петербург
Декабрь 2023…Январь 2024 г.Владивосток
Клон EAR 834 из Поднебесной
История этого предусилителя-корректора довольно интересна – собственно, он был приобретен благодаря моей рекомендации. Свой выбор я основывал на том, что в рамках заданного бюджета было сложно найти что-то более похожее на “настоящий” корректор на лампах, к тому же еще и собранный в приличном корпусе.
Корректор приехал довольно быстро, был упакован качественно и заработал сразу же после включения. По звуку – он был довольно посредственный, несколько “вялый”, депрессивно-меланхоличный с ограниченной, плохо осязаемой сценой, но вместе с тем тональный баланс был довольно близок к натуральному. 🙂 Помимо этого, в одном из каналов присутствовал небольшой фон (~100Гц), который становился меньше при отключении другого канала. Это наводило на мысль о том, что как минимум с “общим” и “землей” что-то не так и со всем этим нужно было что-то сделать.
Вскрытие показало, что на первый взгляд внутри корпуса все выглядит вполне прилично:
Принципиальная схема корректора с измеренными мной напряжениями в наиболее важных точках:
Но – для начала сделаем паузу и посмотрим на внешний вид и схему оригинального EAR 834P разработки Тима Паравичини:
Можно легко увидеть, что в оригинальной схеме прослеживается вполне ясная мысль разработчика 🙂 А именно – сделать устройство недорогим, эффективным и простым для повторения и настройки. Применен обычный, подходящий по напряжению и мощности трансформатор блока питания, выпрямитель анодного напряжения собран по схеме удвоения напряжения – что, в частности существенно уменьшает уровень помех, излучаемых трансформатором при работе на ПП выпрямитель с емкостной нагрузкой. Накалы всех ламп включены последовательно и питаются выпрямленным напряжением постоянного тока и таким образом решаются сразу две проблемы – снижение требования к допустимому току накальной обмотки и “автоматическое” поднятие потенциала накальных цепей относительно “общего”, что снижает уровень проникновения помех по накальным цепям. “Минус” источника питания накала соединен с “минусом” (общим) источника анодного напряжения. Фильтр анодного напряжения самый простой – многозвенный RC фильтр, при этом, как видно из схемы – номинал резистора фильтра первого каскада небычайно высок (200 кОм). Очевидно, что это вызвано необходимостью максимальной, насколько это возможно в рамках этой схемотехнической конфигурации, фильтрации напряжения питания первого каскада. Соответственно, режимы работы каскадов выбраны с минимально возможными токами покоя. Фильтр питания общий для двух каналов усилителя – и да, для обычного RIAA корректора это нормальное решение. Вспомним о том, что разделение каналов большинства ММ звукоснимателей около 20…25 dB, а НЧ диапазон (~ до 200Гц) на многих грампластинках вообще записан в моно – так что о взаимопроникновении сигнала между каналами можно особно не волноваться 🙂 Катодный резистор автосмещения первого каскада не шунтирован конденсатором, по всей видимости так сделано для получения требуемого итогового усиления корректора. Выходное сопротивление такого каскада выше, чем у каскада с шунтированным резистором автосмещения (Rвых.нешунт. = Rа || (ri + Rк (μ + 1)), в этой схеме Rвых1 = ~ 150 кОм, а RIAA коррекция осуществлется цепью частотнозависимой ООС от выхода к аноду лампы первого каскада. Так как выходное сопротивление первого каскада довольно большое, то и требуемые номиналы резистора в цепи ООС (750 кОм) и номинал резистора утечки сетки второго каскада (2M) так же выбраны довольно большими. Цепочка из параллельно соединенных резистора (2M) и конденсатора (0.1uF), включенная между вторым и третьим каскадами обеспечивает общую коррекцию АЧХ в области СЧ и ВЧ. Кроме того, этот резистор и резистор утечки сетки (3.3М) образуют делитель напряжения, сдвигающий рабочую точку лампы третьего каскада в область более низких напряжений на катоде, что снижает риск пробоя между катодом и накалом. Как можно заметить, Тим Паравичини стремился добиться баланса между заметностью шумов от высокоомных резисторов и пульсаций выпрямленного напряжения блока питания, одновременно добиваясь того, чтобы АЧХ корректора в области СЧ и ВЧ укладывалась в требуемые допуски. То есть – с одной стороны – высокоомные резисторы в анодных и сеточных цепях при очень небольших токах покоя усилительных каскадов повышают уровень шума и сужают частотный диапазон усилителя в области ВЧ (из-за заметного влияния эффекта Миллера) – с другой стороны – такие номиналы резисторов позволяют достичь требуемого уровня фильтрации и получить стабильную частотную коррекцию максимально простыми и эффективными способами. Введение ООС обеспечивает стабильность АЧХ и коэффициента усиления при некотором разбросе характеристик ламп.
В итоге – очередной Uroboros или алхимия схемотехники 🙂
Ну а теперь внимательно посмотрим на приведенную выше схему китайского “клона”.
Легко заметить, что в клоне применен стабилизатор и фильтр анодного напряжения на транзисторе. Такое решение позволяет получить очень небольшой уровень пульсаций анодного напряжения даже с умеренными номиналами резисторов в покаскадных RC фильтрах питания – но номиналы резисторов фильтра остались без изменений. Накалы ламп соединены параллельно и питаются от выпрямленного нестабилизированного напряжения, отфильтрованного посредством двухкаскадного последовательного RC фильтра. На схеме не указано, но после RC фильтра напряжение накала составляет всего 5.5V вместо номинальных 6.3V. Потенциал накальных цепей поднят относительно “общего” при помощи резистивного делителя. Таким образом, совершенно очевидно, что в клоне без особых сомнений и раздумий скопирована исходная схема усилительной части корректора при некоторой доработке блока питания. В итоге получилось, что не только режимы ламп находятся в области очень малых токов, но и накалы ламп питаются напряжением существенно ниже номинального. Монтаж сигнальных цепей выполен так же уверенно и без особых сомнений 🙂 Особенности монтажа, требующие переделки, на фото ниже видны вполне очевидно. Провода от обмоток трансформатора питания не свиты между собой и идут под печатной платой, непосредственно рядом с выходными цепями. Этим, помимо коммутации “общего” и “земли” объясняется повышенный уровень фона в одном из каналов. Плата в общем-то была отмыта от флюса, но как-то без особого энтузиазма. Монтажник оставил многочисленные отпечатки пальцев на результате своего труда. 🙂
Было принято решение переделать схему и скорректировать монтаж – привести режимы каскадов в соответствие с возможностями блока питания, изменить номиналы резисторов фильтра накального напряжения, заменить коррекцию посредством частотнозависимой ООС на сосредоточенную пассивную межкаскадную RC коррекцию, переделать монтаж “общего”, “земли” и проводов от обмоток силового трансформатора.
Схема и режимы работы усилительных каскадов корректора после переделки.
“Лишние” детали, монтаж сигнальных проводов и “земли” после переделки.
Уточнения по схеме – номиналы резисторов в анодах ламп первого и второго каскада остались без изменений (330 кОм). Резистор R4 составлен из двух, общим номиналом 270…280 кОм, резистор R5 составлен из двух, общим номиналом 31.7 кОм (27 кОм+4.7 кОм). Схема блока питания осталась без существенных изменений – я только уменьшил номиналы двух резисторов в фильтре источника накального напряжения – с 0.22 до 0.1 Ом и напряжение накала стало близким к номинальному = 6.0V, при этом напряжение пульсаций при полной нагрузке (все три лампы установлены в панельки) не более ~ 300mV (@100Hz).
После переделки корректор “запел” так, как ему и полагается – открыто, динамично, с широкой ощутимо глубокой “сценой”. Никакой меланхолии – сплошной оптимизм 🙂
Уточнение по схеме от 25.03.24 – R2,R9 следует уменьшить до 150 кОм, R3,R11 – до 1 кОм. После этого режимы каскадов переместятся в несколько более “токовую” область, звучание корректора будет слышимо динамичнее. Номиналы элементов корректирующей цепи можно оставить без изменений, оклонение от “эталонной” АЧХ не превысят +-1dB.
Ноябрь 2023 г.Владивосток