SE Усилитель на 6Ж43П + ГМИ-6

Posted on February 18, 2025 by easytube

Эта конструкция была собрана для известного Приморского аудиоэнтузиаста из (так называемых) “давальческих” 🙂 комплектующих. Задача была в том, что мне присылается корпус со следами прошлых аудиоопытов, выходные трансформаторы и некоторое количество аудиофильских компонентов. Собственно, из компонентов – SE (Single Ended – однотактные) выходные трансформаторы, регулятор уровня и межкаскадные конденсаторы имели определяющее значение, так как они были от AudioNote. При этом предыдущий опыт аудиоэнтузиаста был явно и очевидно настроен против применения мощных прямонакальных триодов, а бюджет будущей конструкции имел некоторые ограничения. Я предложил SE усилитель на лампах советского периода и в итоге схема получилась вот такая –

Как видно из схемы – усилитель двухкаскадный, с однотактным выходным каскадом. 🙂

Первый каскад – на тетроде 6Ж43П в триодном включении с интегральным регулируемым источником тока IXYS в качестве анодной нагрузки. Такой вариант нагрузки позволяет получить максимально возможное усиление каскада при минимально возможных искажениях во всем диапазоне рабочих частот, который, в свою очередь, в области ВЧ зависит от частотных свойств источника тока.

Режим работы первого каскада – ток покоя = 15mA, напряжение смещения =-3V, напряжение на аноде = +150…+170V, коэффициент усиления 40..45 (зависит от экземпляров ламп). В этом режиме работы максимальное выходное напряжение каскада составляет не менее 100V (RMS), что позволяет “раскачать” большинство “популярных” ламп, обычно применяемых в выходных каскадах.

В моем варианте выходной каскад выполнен на сдвоенном лучевом тетроде ГМИ-6 в триодном включении, с фиксированным регулируемым смещением. С коррекцией отрицательного напряжения смещения возможно применить лампу ГИ-29.

ГМИ-6 работает в “максимальном” режиме – напряжение анод-катод = 330V, ток покоя = 75…80mA. Таким образом, мощность, рассеиваемая на анодах и на второй сетке составляет ~ 24…25W.

Ток покоя контролируется по падению напряжения на катодном резисторе R13 (10 Ом) и устанавливается отрицательным напряжением на первой сетке лампы, которое, в свою очередь регулируется резистором R10 (22K).

Приведенное сопротивление первичной обмотки имеющегося выходного трансформатора AudioNote = 2.5 кОм, при этом номинальная выходная мощность каскада составляет 4…6W, выходное сопротивление = 2…3 Ом.

Блок питания усилителя каких либо особенностей не имеет.

Выпрямитель анодного напряжения – двухполупериодный со средней точкой, с емкостной нагрузкой, на высоковольтных туннельных ПП диодах от Vishay. Выпрямитель отрицательного напряжения смещения – однополупериодный с емкостной нагрузкой, на таком же диоде от Vishay.

В качестве фильтра выпрямленного постоянного анодного напряжения применена схема на MOSFET транзисторе, которая обеспечивает плавное (около 2…3-х) минут нарастание выходного напряжения.

Конструктивно усилитель выполнен так, что при минимальной доработке возможно применение различных выходных ламп. Так, например, если панельки выходных ламп заменить на такие-же по размерам 8-ми контактные (октальные), то можно применить KT88, 6550, EL34, 6CB5A (для этой лампы придется заменить и анодные колпачки).

При этом будет необходимо скорректировать (расширить) диапазон регулировки отрицательного напряжения смещения, это делается посредством уменьшением номинала резистора R20 (47K). Для 6СB5A потребуется максимально низкое напряжение смещения и номинал R20 = 0.

Особенности эксплуатации конструкции.

При первом включении усилителя очень желательно проконтролировать и – при необходимости – подстроить токи покоя выходных ламп. Для этого понадобится вольтметр напряжения постоянного тока (мультиметр) и тонкая плоская отвертка.

Включив усилитель и установив регулятор громкости в минимальное положение, подождите 4…5 минут пока все напряжения в схеме установятся. Измерьте падение напряжения на резисторах R13 (10 Ом) в каждом канале. Оно должно быть в пределах 0.7…0.8V и примерно (+-5%) одинаковым в обоих каналах. Это означает, что ток покоя лампы выходного каскада находится в пределах 70…80mA. При необходимости, настройку и выравнивание токов покоя в каналах можно подстроить регулируемыми резисторами R10 (22кОм), конструктивно они смонтированы одной плате с лампами входного каскада.

Если контроль и подстройка прошли успешно, то теперь уже можно послушать музыку 🙂

Особенностью ламп ГМИ-6, ГУ-29 является значительная тепловая инерция, поэтому звучание усилителя стабилизируется примерно через 30-40 минут работы. По этой же причине контроль и подстройку тока покоя необходимо повторить еще раз примерно через час.

В дальнейшем ток покоя ламп выходного каскада желательно периодически контролировать и подстраивать (при необходимости), примерно раз в месяц.

Несколько фото –

Февраль 2025 г. Владивосток

P.S. Емкость конденсатора С2 = 0.33uF

P.S.S. Вариант SE выходного каскада на ГМИ-6 (в триодном или тетродном включении) с местной ООС через дополнительную катодную обмотку выходного трансформатора я вижу очень перспективным

P.S.S.S. Первые впечатления владельца конструкции – “Добрый день,Виктор. Конструкция усилителя получилась монументальная. Красиво, мне понравилось. Вживую все по другому смотрится. Спасибо Вам большое за работу. Звук прозрачный и плотный, сцена хорошая и это уже приятная лампа с нужными гармониками.”

Таинственная VT52 и усилитель на ней

Posted on February 28, 2024 by easytube

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 шасси 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 –