Представляю вашему вниманию одну из моих прошлогодних конструкций, собранную для известного российского аудиофила из г.Москва.

Это усилитель для наушников – однотактный, двухкаскадный, особенность конструкции в переключаемом режиме работы выходного каскада и возможностью регулировки глубины общей обратной связи.

Схема Усилителя

Первый каскад особенностей не имеет и был неоднократно применен мной ранее – классический SRPP на двойном триоде 6SL7. Такой драйверный каскад хорошо звучит и почти идеально подходит для оконечного каскада на пентоде или триоде средней мощности, для которого не требуется большая мощность раскачки.

Второй каскад имеет некоторые особенности, в нем предусмотрена работы лампы (лучевой тетрод 807) в тетродном или триодном режимах. Возможность такого переключения может быть очень интересна для системы с большим ассортиментом наушников различной чувствительности и импеданса. Схемотехническая особенность реализации такого переключения состоит в том, что в случае тетродного включения напряжение на второй сетке требуется выбирать близким к напряжению на аноде. Это необходимо для того, чтобы при переключении в триодный режим (вторая сетка соединена с анодом) ток покоя оставался в заданных пределах. Если напряжение на второй сетке выбрать существенно меньше напряжения на аноде, то – так как напряжение смещения остается неизменным – в случае переключения в триодный режим ток покоя будет существенно меняться. Так как в тетродном режиме выходное сопротивление каскада довольно высокое (около 300 Ом), то для его уменьшения я применил ООС с регулируемой глубиной. Такая регулировка позволяет непосредствено оценить “музыкально-слуховые” особенности звучания тетродного (пентодного) и триодного вариантов включения выходной лампы, выбрать и настроить звучание по своему предпочтению и вкусу.

Как известно, регулировка глубины ООС влияет на АЧХ, состав искажений на выходе, выходное сопротивление и общее усиление по напряжению.

При более глубокой ООС – АЧХ во всем диапазоне рабочих частот наиболее плоская, усиление сигнала по напряжению – меньше, при менее глубокой – на АЧХ появляется очень плавный подъем примерно на 1…2dB в диапазоне 100Hz…10kHz, а усиление становится больше.

При минимальной ООС – выходное сопротивление максимально, в спектре искажений преобладают вторая и четвертая гармоники, при максимальной ООС – выходное сопротивление минимально, а в спектре искажений появляются нечетные гармоники – третья и пятая. Их уровень становится сравним с уровнем четвертой гармоники.

Выходное сопротивление усилителя и его усиление входного сигнала по напряжению  минимальны при установке переключателя режима работы выходного каскада в положение «Триод», переключателя типа нагрузки в положение «Low» и при максимальной глубине ООС. 

Для большинства наушников – выходное сопротивление усилителя не имеет такого решающего значения, как для акустики. В некоторых, очень особых случаях при более высоком выходном сопротивлении в НЧ диапазоне субъективно проявляется «гулкость», а в СЧ диапазоне «подвижность и живость» – поэтому «правильное» положение переключателя типа нагрузки «Low/High» и регулятора глубины ООС –  зависят исключительно от предпочтений слушателя.

Схема блока питания.

Блок питания – почти классический, с выпрямителем на кенотроне и транзисторным фильтром, который и является некоторой особенностью. Собственно, мне не хотелось излишне утяжелять конструкцию, поэтому применение фильтра на транзисторе в этом случае (да и в большинстве других случаев 🙂 ) – вполне уместно. И да, такой фильтр несколько лучше “демпфирует” перепады напряжения на выходе кенотронного выпрямителя при изменении тока нагрузки.

Несколько фото:

P.S. В процессе разработки и сборки конструкции был отлажен интресный и максимально простой вариант схемы – без дополнительных регулировок и общей OOC.

Схема Интересного Варианта

В выходном каскаде я применил местную катодную ООС, а в блоке питания – выпрямитель на ПП диодах и транзисторный фильтр. Я считаю, что это максимально эффективный двухкаскадный однотактный усилитель для наушников с выходным каскадом на тетроде/пентоде. При очень приличной выходной мощности (4…8W в зависимости от примененной выходной лампы) – по динамике, выразительности и изяществу звука он легко и непринужденно 🙂 переиграет так называемый “легендарный” Woo Audio WA-5 с выходным каскадом на триоде 300B, не говоря уже о вдвое меньших габаритах и весе. Эту конструкцию я рекомендую к повторению, из однотактных двухкаскадных усилителей для наушников на лампах – она, пожалуй, наиболее эффективна по соотношению качества звука и цены. *R10 = 250…330 Ом 5W

Небольшой отзыв – взвешенное впечатление от конструкции, Май 2023 г –

“…Усилитель работает без нареканий. Под него я доработал систему и уже более года просто слушаю музыку. Именно для этого ведь нужны все эти железки, не правда ли? Думаю, это показывает класс вашей работы. Благодарю вас.“

Декабрь 2021…Январь 2022 г. Владивосток

После публикации статьи “Предусилитель с трансформаторами Tango” я получил несколько запросов на изготовление подобной конструкции, но с менее “экзотическими” выходными трансформаторами. Все-таки лучший выбор из доступных к покупке – Hashimoto, но если бюджет имеет известные пределы, то есть смысл обратить внимание на продукцию Raphaelite. Их я и решил применить в этот раз.

Характеристики трансформаторов OP5K5A:

• Primary Impedance = 5K
• Secondary Impedance = 150+150 (600) Ohm
• The core size = 19x30mm
• Frequency Responce = 12Hz…40kHz (-3dB, Generator Output Impedance = 2K, primary DC = 30mA)
• Primary DC Current = 50mA (max)
• Weight = 1.2 kG

Схема предусилителя:

Схема предусилителя особенностей не имеет и очень похожа на схемы других моих предусилителей 🙂 , при необходимости можно добавить балансный вход, дополнив входной каскад сигнальным трансформатором Jensen JT-11-P1. Некоторую особенность представляет выбор ламп, на этот раз я применил одиночные триоды средней мощности 6AH4. Это линейные лампы с очень хорошим раскрывом ВАХ, каскад предварительного усиления на них перегрузить входным сигналом стандартного уровня практически невозможно.

Итак – традиционно – всего один каскад + блок питания. Так как у 6AH4 ножка, на которую выведена сетка, располагается рядом с ножкой, на которую подается напряжение питания накала, то накалы ламп лучше питать от источника тока выпрямленного напряжения. Некоторой особенностью комплектации является использование в фильтрах источника питания “тех самых” электролитических конденсаторов Nichicon (NOS), пленочных конденсаторов Solen Fast и разводка цепей питания “винтажным” медным одножильным проводом в хлопковой изоляции.

Основные технические характеристики предусилителя:

• Входное сопротивление = 10 кОм;
• Выходное сопротивление, не более 300 Ом (по балансному выходу (XLR) ) и не более 75 Ом (по небалансному выходу (RCA) );
• Максимальное выходное напряжение (на каждом из балансных выходов) = 14V RMS (40V Peak-to-Peak), измерено на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм;
• Номинальное входное напряжение = 2V RMS;
• Максимальное входное напряжение = 10V RMS;
• Коэффициент усиления = 1.4
• Полоса воспроизводимых частот, при неравномерности +-1 dB и уровне выходного напряжения 5V RMS, на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм, не хуже =  30Гц…30кГц;
• Суммарный коэффициент гармоник на выходе усилителя, при уровне выходного напряжения 5V RMS = < 0.5%, вторая гармоника, уровень третьей и гармоник более высокого порядка ниже уровня шумов и помех;
• Уровень шумов и помех на выходе усилителя, при минимальном положении регулятора громкости, измеренный на эквиваленте нагрузки сопротивлением 10 кОм = < -69dB;
• Время выхода на «рабочий» режим после включения, <= 10 мин

Несколько фото:

Июль 2021 г. Владивосток

“My mommy always said there were no monsters – no real ones – but there are..” (Мама всегда говорила мне, что на самом деле никаких монстров нет – но они есть…) – “Aliens” (Чужие) 1986 г.

Так вот, немного о монстрах. После выхода заметки “Обмер, обвес и (возможно ) недолив” у меня резонно стали спрашивать – а собственно, могу ли я предложить “правильный” усилитель мощности, работающий в классе А? И, вдруг оказалось – что в тех или иных модификациях я его предлагаю примерно с 2011 года 🙂 . Называется он Zen Power Monster и вот один из вариантов –

Технические характеристики –

• Входное сопротивление = 47 кОм
• Выходное сопротивление =< 0.6 Ом
• Номинальная рекомендуемая нагрузка (импеданс) = от 4 (и выше) Ом
• Минимальное сопротивление нагрузки напряжению постоянного тока = 2 Ом
• Максимальное входное напряжение = 0.85V RMS
• Номинальное входное напряжение = 0.7V RMS
• Максимальное выходное напряжение на нагрузке 16 Ом >= 11V RMS
• Максимальное выходное напряжение на нагрузке 4 Ом   >= 9V RMS
• Максимальное выходное напряжение на нагрузке 2 Ом   >= 7V RMS
• Долговременная (номинальная) выходная мощность на нагрузке 4 Ом = 20 Вт
• Пиковая выходная мощность на нагрузке 4 Ом >=30 Вт (Импульс длительностью 100mS с интервалом 1S)
• Коэффициент усиления ~ 12
• Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 16 Ом при выходном напряжении = 0.7 от максимального = 0 Гц (постоянный ток)…300 кГц. Уточнение – при появлении на выходе усилителя напряжения постоянного тока больше +-1V срабатывает защита, отключающая акустические системы. Схема питания устройства защиты независима от схемы питания усилителя.
• Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 16 Ом при выходном напряжении = 0.7 от максимального <= 0.3%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -10 dB.
• Время выхода на рабочий режим =< 20 min, это связано установлением теплового обмена в корпусе усилителя.

И да – именно такими должны быть реальные технические характеристики транзисторного усилителя в классе А с минимальным уровнем ООС.

Думаю, что будет уместно напомнить, что существуют и сравнительно небольшие ~монстры~, например вот такой – универсальный Zen Monster Classic для динамических и изодинамических наушников.

Технические характеристики –

• Входное сопротивление >= 10 кОм
• Выходное сопротивление =< 1 Ом Номинальная нагрузка = от 18 (и выше) Ом Номинальное входное напряжение = 1V RMS Максимальное выходное напряжение на нагрузке 1 кОм = 10V RMS Максимальное выходное напряжение на нагрузке 18 Ом >= 9.8V RMS
• Коэффициент усиления ~ 10
• Полоса воспроизводимых частот, на нагрузке = 18 Ом при выходном напряжении = 0.5 от максимального = 0 Гц (постоянный ток) ….500 кГц.
• Коэффициент гармоник на частоте 1 кГц на нагрузке 18 Ом при выходном напряжении = 0.9 от максимального <= 0.09%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -18dB.
• Время выхода на рабочий режим =< 15 min, это связано установлением теплового обмена в корпусе усилителя.

И совсем недавно – появился Zen Monster Digital 🙂 – но обо этом чуть позже.

Январь 2021 г.Владивосток

Примерно месяца три назад мой хороший знакомый Сергей попросил меня подобрать ему недорогой (китайский), но хороший ламповый усилитель для озвучки настольной компьютерной акустики. Посмотрев что как и почем на Ali я порекомендовал конструкцию, с замечательным названием «Односторонний Трубчатый Усилитель 6N8Р FU50».

Я подумал, что можно будет заменить лампы на что-то более приличное – например вместо FU50 установить «наши» ГУ-50,  вместо 6N8P – «наши» 6Н8С  и в итоге звук будет не таким уж и примитивным.  И еще я (почему-то) предположил, что это будет готовый, собранный усилитель и моя «доводка» конструкции сведется только к замене ламп и выставлению «правильных» режимов. (Ха!)

Через пару месяцев или около того, я заехал к моему знакомому по совершенно другому вопросу и в процессе беседы вдруг выяснилось, что  посылка с Ali благополучно приехала и уже ждет меня. И да – это не готовый усилитель, а набор для сборки. Ну – набор так набор, в чем-то это может быть даже и лучше. В процессе распаковки посылки выяснилось, что по дороге ее довольно успешно «приложили» к чему-то очень твердому – крышки всех трансформаторов и нижняя крышка корпуса были сильно деформированы, одна из выходных ламп – разбита.  Ну что же – не отправлять же посылку обратно.  Лампы ГУ-50 у меня есть в наличии, поэтому (на первый взгляд)  какой-то проблемы в замене выходных ламп не ожидалось. При помощи киянки и пары деревянных брусков крышки трансформаторов и корпуса были успешно выпрямлены и заново покрашены в красивый (черный) цвет. Теперь вроде как можно было бы и собрать усилитель. В качестве инструкции по сборке прилагалась только принципиальная схема. Вот она –

Что я могу сказать – схема полностью соответствует названию «Одностороннний Трубчатый…и т.п.»  Двухкаскадный драйвер – смело взят из известной схемы усилителя Sun Audio на 300В  – с тем исключением, что при напряжении питания +335 V такой драйвер способен «раскачать» разве что 6П14П в пентодном включении. ( Ха! – “…Для знатоков шутка…” (с) М.Жванецкий). Выходной каскад тоже очень смешной 🙂 – FU50 может легко рассеивать на аноде до 40W и выбор режима работы выходного каскада (+274 V анод-катод при токе покоя ~ 50mA, Pa=~14W) вызывает недоумение. Ладно – подумал я – в качестве драйвера можно применить 6Ж4 в триодном включении, плюс немного модернизировать блок питания чтобы поднять напряжение на его выходе, пересчитать режим выходного каскада до более подходящих значений, а вместо разбитой FU50 применить «наши, качественные» ГУ-50 военной приемки.

Вот план-схема 🙂 доработанной конструкции –

И да, кенотрон здесь выполнняет функцию “реле задержки подачи напряжения”, а так же закрывает отверстие в корпусе. Без него (как без кенотрона, так и без отверстия) – будет только лучше. 🙂

Через пару дней конструкция была собрана. Первое включение дало несколько неожиданный результат. Я конечно знал, что в названии ГУ-50 не зря присутствует слово «Генератор», но похоже, что без экрана она начинает «Генерить» даже если подключен только накал.  И да – не зря в названии китайских FU50 нет буквы «Г» – они совершенно не «Генераторные» и им внешний экран не нужен. Итог – «наши, качественные ГУ-50 военной приемки»  годятся к применению в аудио только в комплекте со своими родными панельками-стаканами, которые  надежно экранируют электродную систему. К сожалению, на довольно тонком шасси этого усилителя «наши» массивные панельки надежно закрепить невозможно, а FU50 осталась только одна – поэтому я принял решение заменить выходные лампы. 🙂 

Для этих выходных трансформаторов лучше всего подходят EL34 в триодном включении. У меня как раз осталась парочка SED EL34 Black Sable Cryo после ремонта предусилителя Aesthetix Callisto Signature (см. ниже). Китайский кенотрон 5Z3 был заменен на 5AR4 – на шасси рядом с EL34 он смотрится более гармонично. Резисторы – частично Yageo, частично – Panasonic, конденсаторы – Nichicon, Rifa. Межкаскадные конденсторы – Wima MKP + К40-У9. Монтажный провод – моножила (медь) + тефлон, моножила (луженая медь) + хлопок.

Технические Характеристики Усилителя:

• Входное Сопротивление = 100 кОм
• Выходное Сопротивление (@1000Hz @ 4 Ом) = 1.7 Ом
• Номинальное входное напряжение = 700mV RMS
• Максимальная выходная мощность (@1000Hz, K2 = 5%) = 4W@4Ом
• Коэффициент гармоник при максимальной выходной мощности (@1000Hz, 8 Ом) = 5% (2-я гармоника, 0.2% – третья гармоника).
• Номинальный дипазон воспроизводимых частот при уровне выходного сигнала – 3dB от максимального : 30 Hz…20 кHz (на эквиваленте нагрузки = 4 Ом, спад на краях диапазона не более 3 dB)

Несколько фото:

И да, насчет бюджета – «очень хорошо и очень недорого» – не бывает 🙂

Ноябрь 2020 г.Владивосток

P.S.Aesthetix Callisto Signature – тоже забавная конструкция, с этакой веселой неисправностью – из-за особенностей печатного монтажа высокое напряжение пробивает на экран и удлинительный шток регулятора уровня – но об этом в другой раз 🙂

…”Что делать, если к вам пришли гости, а в доме нет продуктов? – Пошлите кухарку в погреб, пускай она нарежет холодной буженины, лососины, добавит мочёную клюкву, посыплет свежей зеленью и подаст на стол. Разлив домашней наливочки, извинитесь перед гостями…” Поваренная книга, ~1905 г.

Что делать, если в системе нужен предусилитель, а в закромах только пара “винтажных” трансформаторов Tango NP-8 и лампы 6L5 1944 года выпуска? Добавляем шасси от Hammond, тороидальный специализированный трансформатор от Antek и регуляторы Goldpoint. (USA). Остальные комплектующие и фурнитуру – добавляем по надобности, исходя из их наличия в “тумбочке”. И приглашаем на прослушивание друзей аудиофилов и меломанов 🙂

Технические характеристики трансформаторов Tango NP-8:

Лампы:

Схема предусилителя:

Все очень просто – всего один каскад + регулятор уровня. В усилительном каскаде возможно применить лампы – триоды 6J5, 6L5 (взаимозаменяемы, но 6L5 предпочтительнее), тетроды – пентоды в триодном включении и с корректировкой распайки панельки – 6J7, 6J8, 6В8, WE717A. Вместо двух одиночных триодов можно применить один двойной 6SN7 с идентичными по характеристикам половинками. Насчет резисторов R3 – во многих случаях они не нужны. Но для того, чтобы расширить количество вариантов ламп, возможных к применению в этой схеме – их нужно оставить. В самом общем случае – если после замены ламп в предусилителе певица вдруг начнет делать акцент на звуках “Ц” “С” и “Щ” – то эти резисторы категорически необходимы. 🙂 В системе, для которой собирался этот предусилитель – два источника с RCA выходами, балансные входы и выходы не нужны, поэтому необходимо всего два RCA входа, а в качестве переключателя входов применен маленький, но очень хороший малосигнальный тумблер на два положения. Блок питания – традиционный для моих конструкций, с выпрямителем на диодах и фильтром анодного напряжения на полевом транзисторе. Силовой трансформатор – тороидальный Antek 50T200 с внешним и внутренним экранами. Так как этот трансформатор разработан и изготовлен грамотно и практически не дает наводок на внешние цепи, то накал ламп стало возможно запитать от источника напряжения переменного тока. Для уменьшения теоретически возможных помех, проникающих в катодные цепи из накала, потенциал накальных обмотки “поднят” относительно общего примерно на +40V.

Основные Технические Характеристики:

• Входное сопротивление = 50 кОм
• Выходное сопротивление =< 1.0 кОм 
• Номинальная нагрузка = от 10 (и выше) кОм
• Номинальное входное напряжение = 1V RMS
• Номинальное выходное напряжение = 3…4V RMS @ 1000Hz (в зависимости от типа примененных ламп)
• Максимальное входное напряжение >= 7V RMS
• Максимальное выходное напряжение на нагрузке 10кОм >= 30V RMS
• Коэффициент усиления ~ 3…4@ 1000Hz (в зависимости от типа примененных ламп)
• Уровень собственного шума и помех на выходе при “закрытом” ММ входе =<350…550uV (в зависимости от типа примененных ламп, “взвешено” по кривой “A”)
• Неравномерность АЧХ в диапазоне частот 30Гц…20кГц = не более 0.5dB.
• Коэффициент гармоник на частоте 1000Hz на нагрузке 10 кОм при номинальном выходном напряжении <= 0.3%, в основном 2-я и 3-я гармоники. Уровень третьей гармоники относительно уровня второй <= -30 dB.

Предусилитель собран для системы Михаила, и работает в комплекте с корректором на 6SL7/SN7, USB ЦАПом на ХMOS USB + AKM 4495, двухтактным усилителем мощности на лампах 6SL7/6SN7/6L6GT и акустической системой Pioneer СS100.

Октябрь 2020. г.Владивосток