Оказывается, в Поднебесной недавно появилась марка усилителей “SunBuck”. (Почти) совпадение. Весьма забавно.

Февраль 2025 г. Владивосток

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

Очередная модификация, немного уменьшены габариты. Алюминиевый корпус, заказной силовой трансформатор. Набор комплектующих без особых изменений, ступенчатые регуляторы уровня, набор ламп современного производства. Технические характеристики усилителя в основном прежние, в этой версии выровнена чувствительность по XLR и RCA входам.

Несколько фото

Декабрь 2022 г.Владивосток

В этой конструкции получили дальнейшее развитие идеи, применные ранее в усилителе “Солнечный Удар” (2017 год).

“Солнечный Удар” (С.Ударъ) успешно работает до сих пор, но за 5 лет эксплуатации все-таки накопились некоторые замечания и пожелания 🙂 и схема была существенно доработана. Во-первых, число каскадов усиления было сокращено до двух, во-вторых выходной каскад выполнен на теродах (пентодах) в триодном включении, в-третьих согласование уровней сигнала между RCA (небалансным) и XLR (балансным) входами выполнено на специализированном сигнальном трансформаторе. Внесенные изменения принципиальны – во-первых чувствительность усилителя по балансному и по RCA входам теперь одинаковая, во-вторых спектр искажений на выходе усилителя стал более “музыкальным”. Из-за более верного выбора организации смещения ламп входного и выходного каскада и из-за триодного включения ламп выходного каскада уровень четных гармоник вплоть до начала ограничения сигнала находится в “правильном” соотношении к уровню нечетных. В-третьих – при такой конфигурации схемы и при правильном выборе выходного трансформатора стало возможным получить требуемое выходное сопротивление усилителя без применения общей ООС.

Схема усилителя и блока питания

Несколько фото

Основные технические характеристики:

• Входное сопротивление >= 5 кОм
• Выходное сопротивление =<1.8 Ом (выход для подключения акустики 8 Ом), <=2 кОм (выход для подключения электростатических наушников)
• Допустимое сопротивление нагрузки – 4, 8 Ом (раздельные выходы)
• Номинальный диапазон подключаемых нагрузок – 16 Ом….1 кОм (выход для
  подключения динамических и изодинамических наушников)
• Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 Ом >= 8V (RMS) (на канал, выход для подключения изодинамических и динамических наушников)
• Максимальная выходная мощность на эквиваленте нагрузки 4 Ом >= 8 Вт (RMS) (на канал, выходы для подключения акустики)
• Максимальное выходное напряжение на эквиваленте нагрузки 100 кОм  > = 360V RMS, 1015V peak-to-peak. (на канал, на выходе для подключения
  электростатических наушников)
• Напряжение BIAS = +580V (стабилизированное)
• Полоса пропускания в режиме “большого” сигнала (Сопротивление нагрузки
  = 4 Ом, уровень выходного напряжения = 0.707 от максимального) не уже
  – 19 Гц…..28 кГц при неравномерности не более 1 dB
• Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц, измеренный в режиме “большого”
  сигнала (см выше) =<1.5%
• Уровень шумов и помех на выходе усилителя, при закороченном входе и
  при подключении к питающей сети через регенератор с заземлением =<
  230uV

Отзыв счастливого владельца:

“…Виктор, привет! Запустил усь, очень доволен! На вход поставил телефункен 188 60х годов. На выход комплект 6п6с 55г года, которые ещё на Американском ленд лизовском оборудовании делались, играет шикарно, как я и хотел! А когда потключил к нему очень крутой сетевой кабель, как же он запел, как боженька 🙂 Протестировал на динамических ушках JVC, внутриканальных ha10000 и на Перунах электростатических, играет шикарно! Перуны конечно ни в каком компоненте JVC не переиграли, но тоже хороши, да и не переиграть эти JVC – лучшие ушки на рынке по звуку. Но мне нужны были наушники, чтобы часть времени не использовать внутриканалки, а юзать накладные, и с этим они отлично справляются. Респекты вам, за точное осуществление моих хотелок! …”

Октябрь 2022 г.Владивосток