История этого усилителя довольно занимательна. Он был куплен неопытным энтузиастом ламповой техники. При покупке была рассказана красивая легенда про старого опытного мастера, который долгими бессонными ночами работал над этой уникальной конструкцией на знаменитой лампе 300В… И что этот усилитель, после доработки, легко “кроет” любой усилитель в ценовом диапазоне до $5000… И что только финансовые обстоятельства заставили  выставить изделие на продажу… Думаю, что нет необходимости подробно объяснять, что все это была сплошная выдумка, так сказать “маркетинговый ход”. Самый обычный китайский усилитель от Music Angel, с немного странноватой, хотя и в чем-то интересной схемой, собранной из сомнительного качества комплектующих неизвестного происхождения. Доработка, по всей видимости, заключалась в замене ламп и пары-тройки резисторов.

Из явных, видимых и слышимых недостатков:  при включении усилителя кенотрон вспыхивал синим цветом,  это значит, что по какой-то причине при старте усилителя через выпрямитель протекал чрезмерный ток. Очевидно, что долго так  “вспыхивать” он бы не мог,  в конце концов просто бы перегорел.
Панельки для ламп – ну очень , скажем так, недорогие-  при работе периодически пропадал накал, который восстанавливался  шевелением лампы в панельке. Регулятор громкости – совсем уж простой, конденсаторы- самые простые. Некоторое количество резисторов  были качественные Allen Bradley, но остальная часть резисторов наши МЛТ (им вообще в аудиотехнике не место) и обычные Ohmite. Несколько озадачило применение в цепи автосмещения 300В зеленого проволочного резистора ностальгически похожего на наш ПЭВ….. Я ничего против них не имею, но не в этом месте. 🙂 О звуке – все играло как-то  уж слишком просто, плоско, зажато и…музыка не “лилась”. В общем, на мой взгляд тема 300В не была раскрыта. 🙂

Что пришлось сделать мне.

При вскрытии выяснилось, что в общем-то изначально перспективная схема усилителя на 300В была загублена не совсем подходящими трансформаторами и некоторыми странными Китайскими “вспомогательными устройствами ” (например, никуда не подключенным таймером, который при включении усилителя некоторое время  зачем-то “моргал” светодиодом). Поскольку выходные трансформаторы при токе покоя, необходимом для работы лампы 300В имели  сравнительно небольшую индуктивность (примерно 9Н…10Н при 100mA на частоте 50 Гц), при этом приведенное сопротивление первичной обмотки составляло 4.8…5кОм, оставить выходной каскад на 300В было нереально. При таких параметрах выходных трансформаторов нормального уровня НЧ от этого усилителя добиться было невозможно. Звучание было плоским, зажатым и с заметным ограничением уровня НЧ. Дальнейшие замеры выходных трансформаторов показали, что при меньшем токе (примерно 50-60 mA)  индуктивность первичной обмотки составляет минимально- приемлемое значение 16Н, а если на 8 Омный выход вторичной обмотки подключить нагрузку 4..6 Ом, то и приведенное сопротивление первичной обмотки становится более-менее приемлемым (2.5…3 кОм). Таким образом, с этим трансформатором  логично применить лампу менее мощную, чем 300В, но имеющую примерно такое же внутреннее сопротивление.  Из прямонакальных триодов самый подходящий вариант – это 2A3. Но для работы 2А3 в выходном однотактном каскаде требуется напряжение источника питания всего 250…290 Вольт, а силовой трансформатор   этого усилителя имеет напряжение силовой обмотки – 420 Вольт переменного тока, что, с учетом падения напряжения на кенотроне и фильтре блока питания дает на выходе блока питания примерно 430…440 Вольт напряжения постоянного тока под нагрузкой.

Было решено построить усилитель по схеме с непосредственной связью каскадов, что, во первых, позволило убрать критичный для качества звука межкаскадный конденсатор и, во-вторых более менее выгодно утилизировать излишне высокое напряжение источника питания.

В итоге от первоначальной схемы и конструкции усилителя почти ничего не осталось. Были использованы – шасси с механическими элементами, силовой и выходные трансформаторы, разъемы. Панельки для ламп были заменены на качественные, лишние печатные платы и элементы схемы – выброшены в мусор. Регулятор громкости был заменен на Alps Blue Velvet.

Выводы ненужных вспомогательных обмоток силового трансформатора – обрезаны, заизолированы и спрятаны внутрь его кожуха, что позволило существенно облегчить тепловой режим его работы.  Накальные обмотки для ламп входного каскада – сфазированы и соеденены параллельно -для улучшения нагрузочной способности и облегчения теплового режима.  Для питания накала ламп выходного каскада  установлены два небольших трансформатора Hammond с выходным напряжением  2.5V при токе 3A.

Схема усилителя

Блок питания.  UkroChina_Schem_001

Выпрямитель выполнен по традиционной двухполупериодной схеме выпрямления со средней точкой вторичной обмотки силового трансформатора. В качестве выпрямителя применен кенотрон, в этой схеме можно применить кенотроны марки 5Ц3С, 5U4, 5AR4 и другие октальные, расcчитанные на ток нагрузки не менее 200 mA и имеющие падение напряжения под нагрузкой 50…80 Вольт.

Первая фильтрующая емкость – сравнительно небольшая, но качественная 🙂 – Sprague Atom 20uF 600V. Фильтр выпрямленного напряжения – электронный, в качестве регулирующего элемента применен высоковольтный iGBT транзистор. Электронный фильтр  напряжения источника питания имеет существенно меньший, чем “традиционный” LC фильтр уровень пульсаций, обеспечивает необходимую задержку подачи анодного напряжения и позволяет установить на выходе фильтра конденсатор довольно большой емкости.

Напряжение питания первого каскада усилителя формируется на простейшем параметрическом стабилизаторе на зенер-диодах. Поскольку ток покоя первого каскада усилителя небольшой, применение простого резистивного фильтра в цепи его питания затруднено – балластный резистор получается очень большого номинала (несколько сотен килоом), что приводит к неприемлимо большому времени установления режима работы первого каскада. А в усилителях с непосредственной связью каскадов необходимо, чтобы режим работы первого каскада устанавливался раньше, чем выходного.

Делитель напряжения на выходе фильтра предназначен для формирования небольшого (+20…30 Вольт) напряжения смещения (“поднятия” потенциала) нитей накала ламп первого каскада. Это необходимо для избежания пробоя между накалом и катодом ламп, и для  снижения уровня помех, наводимых на катод  из накальных цепей.

Усилитель. UkroChina_Schem_002

Собственно, схема усилителя весьма проста – он собран по двухкаскадной схеме, с непосредственной связью каскадов. Первый  каскад — усилитель напряжения с динамической нагрузкой (SRPP). Такой  каскад имеет хороший уровень подавления пульсаций напряжения источника питания, высокий коэффициент усиления и низкое выходное сопротивление, что при непосредственной связи с управляющей сеткой лампы выходного каскада позволяет полностью ее раскрыть и  вполне уверенно работать даже с заходом в область небольших токов сетки.

Необходимое для работы лампы выходного каскада напряжение смещения формируется как разность между потенциалами ее сетки и катода. Напряжение на катоде задается током покоя каскада  и формируется на катодных резисторах.

Конденсатор, шунтирующий катодные резисторы по переменному току, включен по технологии “Ultrapath”, то есть не  как обычно- на “общий”, а между катодом и “+” источника питания. Такое включение шунтирующего конденсатора позволят существенно, по сравнению с традиционным включением, выровнять частотную и фазовую передаточные характеристики усилителя в области НЧ.  Поскольку источник питания усилителя имеет очень малый уровень пульсаций, их уровень, проникающий в катодную цепь выходного каскада через шунтирующий конденсатор – пренебрежимо мал и значительно ниже уровня помех от цепей накала выходных ламп. Компенсация этих помех производится точными проволочными подстроечными резисторами, включенными параллельно накальным нитям ламп выходного каскада.

Выходная мощность усилителя – примерно 3.5Вт на канал, Номинальное входное напряжение = 1 V RMS. Усилитель очень “отзывчив” на качество используемых ламп, выходное сопротивление, частотная и фазовая характеристики  практически определяются только параметрами выходного трансформатора.  🙂

Июль 2011 год                                                                                                г.Владивосток

После публикации на форуме doctrohead.ru в личных сообщениях меня часто спрашивают подробности переделки. Решил выложить их здесь и отсылать интересующихся на свой сайт. 🙂  Вот так выглядит  распайка входных клемм силового трансформатора модели на 100V:

Обратите внимание на два момента – во первых, на плате предусмотрены перемычки, как это обычно бывает в устройствах с универсальным питанием, во-вторых, из трансформатора торчат небольшие кусочки зачем-то обрезанных проводов. «Ларчик», хоть и залит лаком, открывается сравнительно просто. Взглянем более пристально –

Имеем – первичная обмотка, 7 выводов, два провода обрезаны. На 100 (115 ?)V первичка скоммутирована перемычками на плате следующим образом: Коричневый соединен с зеленым и на ноль, серый соединен с белым. Фаза через выключатель и предохранитель подается на желтый. На плате предусмотрено присоединение еще двух проводов – синего (BLU) и пурпурного (PUR). Забавно, что обрезки проводов именно такого цвета торчат из–под клеммной крышки. Овлекаемся, пъем чай, думаем. Замеряем напряжения питания в контрольных точках схемы усилителя. Записываем значения. Ищем в закромах провода  отрезанных цветов, паяем. В результате получается –

Отпаиваем коммутационные перемычки с платы, берем в руки тестер. Итак, трансформатор имеет две первичные обмотки: Синий-Коричневый-Серый и Пурпурный-Зеленый-Белый-Желтый. Очевидно, что Синий-Серый и Зеленый-Белый это крайние выводы идентичных симметричных обмоток, c высокой степенью вероятности это  0-110-115 V . Желтый – вывод дополнительной(?) (10V) обмотки (*** подробности по желтому выводу см ниже), начало которой соединено с Белым. Для работы в сети  230V обмотки следует соединить последовательно, то есть «Ноль» подать на синий, серый соединить с пурпурным, «фазу» подать на белый. Но, на плате не предусмотрена отдельная коммутация «белого» на фазу. Плата разведена так, что «Фаза» всегда подается на желтый, иная коммутация не возможна. По всей видимости, производитель предусмотрел некоторый запас (230…240V) по входному напряжению. Перемычки на плате однозначно коммутируют Ноль на синий и серый на пурпурный, устанавливаем эти перемычки.

Еще раз контролируем соединения, проверяем тестером на отсутствие замыканий. Осторожно включаем… Работает. Проверяем напряжения на выходах блока питания (на плате предусмотрены контрольные точки), особое внимание уделяем высокому напряжению BIAS. Сравниваем с записанными ранее. Значения должны быть такими же, как и до переделки.

Примечания. Иногда встречаются очень тяжелые случаи с выводами обмоток трансформатора, обрезанными “под корешок” и залитыми термоклеем –

Более подробно –

В этом случае нужно аккуратно острым скальпелем зачистить торчащий “пенек” и тонким паяльником очень аккуратно удлинить вывод –

Далее – все как  обычно –

И еще один “тяжелый случай” (SRM-007TA)

Небольшая “засада” – “искрогасящий” конденсатор параллельно контактам выключателя питания – нужно заменить на аналогичный, но с номинальным рабочим напряжением не менее 400V —

 Насчет стабильности напряжения BIAS.  В транзисторных усилителях STAX SRM напряжение BIAS (580V) формируется из сетевого переменного  напряжения  частотой 50/60Hz, которое снимается с отвода первичной обмотки трансформатора блока питания. В самом общем случае схема формирователя- умножителя выглядит так –

Особое внимание следует обратить на элементы R101 Z101 на которых фактически собран ограничитель входного (а, следовательно и выходного) напряжения схемы. Резисторы R103, R104, R105 помимо прочего, серьезно ограничивают ток, который схема может отдать в нагрузку, например, при случайном замыкании 🙂

Схема коммутации первичной обмотки сетевого трансформатора усилителя STAX SRM, взято из сервис-мануала:

Оказывается, между желтым и белым выводами установлен термопредохранитель -обмотка из нескольких витков, выполненная высокоомным проводом. Познавательно.

Ноябрь 2010 года                                                                         г, Владивосток

Как-то по случаю попал ко мне для изучения возможностей сетевой проигрыватель WM-10 от Microмega. Собственно, это устройство построено на основе известной интерфейсной “коробочки” от Apple, внутри выполнено крайне лаконично и “улучшить” в нем что-либо невозможно. Поскольку свободного места в корпусе проигрывателя более чем достаточно, было принято решение встроить внутрь усилитель для наушников (естественно, на лампах), сделав, таким образом очередной “Комбайн”. На этот раз с беспроводным интерфейсом. (Леночка, у нас есть Wi-Fi? :))

Схема одного канала усилителя – Amp_6S19_001. Структурно схема аналогична той, что применена в предыдущем “комбайне” для HD800. Двухкаскадный усилитель с гальванической связью, первый каскад – усилитель напряжения, выполнен на половинке двойного триода 6Н1П-EB. Второй каскад – катодный повторитель на замечательном одинарном триоде 6С19П-ЕВ. Необходимо отметить, что такой дуэт обладает определенной гармонией и эти лампы весьма хорошо дополняют друг друга. Блок питания традиционный, с транзисторным фильтром, особенностей не имеет и поэтому его схема в чистовом варианте отсутствует. Трансформатор питания лампового усилителя удалось подобрать в стиль к трансформатору питания цифровой части. Помимо прочего, пришлось решать вопрос с отводом тепла, для этого были сделаны вентиляционные пропилы в верхней крышке и увеличена площадь теплоизлучающей поверхности задней стенки.  В итоге, вот что получилось-

В настоящее время, насколько мне известно, “комбайн” трудится где-то за пределами России.

Октябрь 2010г.                                                                                         г.Владивосток